Ротор сегментного ветроэлектрогенератора

Изобретение относится к области энергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам преимущественно сегментного типа. Ротор содержит зубцы, пазы, обод, спицы и ступицу. Зубцы выполнены в виде многожильного троса, навитого вокруг обода в виде спирали, и образованы участками троса, находящимися за ободом по потоку. Пазы образованы промежутками между витками спирали при совместной навивке вместе с тросом немагнитного каната. Концы троса закреплены в проеме профиля обода. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления и относительной дешевизны заготовок - сравнительно коротких отрезков троса, которые широко применяются в подъемно-транспортной технике. 3 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики, в частности, к ветроэлек-трогенераторам преимущественно сегментного типа.

Известны патент РФ №2270363 / A.M. Литвиненко - Ротор ветроэлектро-генератора, опубл. 20.02.2006, бюл. №5, МПК F03D 9/00(2006.01), заявка №2004128676/06, 27.09.2004, патент РФ №227530/А.М. Литвиненко - Ротор сегментного ветроэлектрогенератора, опубл. 27.04.2006, бюл. №12, МПК F03D 9/00(2006.01), заявка №2004128674/06, 27.09.2004, патент РФ №2290534 / A.M. Литвиненко - Ротор - ветроэлектрогенератора, опубл. 27.12.2006, бюл. №36, МПК F03D 9/00 (2006.01), заявка №2005116803/06, 01.06.2005, роторы ветроэлектрогенераторов преимущественно сегментного типа, содержащие обод, спицы и ступицу. В общем случае в качестве спиц могут выступать лопасти ветроколеса, а не обод могут быть надеты различные элементы типа цепи с чередующимися ферромагнитными и не ферромагнитными участками, катушки с ферромагнитным проводом или призматические элементы, тип которых (ферромагнитный или неферромагнитный) чередуются по ходу длины цепи.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ротор ветроэлектрогенератора патент РФ №2358150 / А.М. Литвиненко - Ротор ветроэлектрогенератора, опубл. 10.06.2009, бюл. №16, МПК F03D 9/00(2006.01), заявка №2007139348/06, 23.10.2007, который входит в состав ветроэлектрогенераторной установки и включает в себя соединенные между собой пластины, причем один из углов пластин выполнен в виде зубца.

Недостатком данного ротора является низкая технологичность, вызванная большим количеством соединений, которые при длительной работе ветроколеса могут ослабнуть, т.к. нуждаются в постоянной протяжке.

Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления.

Достижение технического результата обусловлено тем, что ротор сегментного ветроэлектрогенератора, содержащий зубцы, пазы, обод, спицы и ступицу имеет, согласно изобретению зубцы, выполненные в виде многожильного троса, навитого вокруг обода в виде спирали, и образованы участками троса, находящимися за ободом по потоку, пазы образованы промежутками между витками спирали при совместной навивке вместе с тросом немагнитного каната; причем концы троса закреплены в проеме профиля обода.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид ротора спереди, на фиг.2 показано сечение поперек обода с показом места закрепления троса, на фиг.3 - вид ротора сверху в составе ветроэлектродвигателя.

Ротор генератора, преимущественно сегментного типа включает в себя обод 1, спицы 2, в качестве которых выступают лопасти ветроколеса, ступицу 3, к которой прикреплены лопасти, стальной многожильный трос 4, который обвивает обод по окружности. Трос закреплен в проеме профиля обода с помощью хомутов 5, планок 6 и гаек 7. Ротор входит в состав сегментного ветроэлектрогенератора и имеет магнитный контакт с магнитопроводами 8, в цепи которого возбуждается постоянными магнитами 9, а колебания магнитного потока индуцируют в катушках 10 ЭДС. Ветродвигатель имеет направляющее устройство (хвост) 11, которое показано на фиг.3 частично, вращающее относительно башни платформу 12 с консолями 13 и 14. На платформе 12 установлен подшипник, а в подшипнике вал 15 и ступицы 3. В качестве зубцов выступают участки 16 троса 4 (находящиеся за ободом по потоку, который направлен на фиг.3 снизу вверх), позицией обозначена фронтальная проекция троса. В качестве пазов выступают промежутки 17 между витками спирали троса, которые могут быть получены, например совместной навивкой немагнитного каната вместе с тросом. Таким образом, расстояние между участками 16 - зубцов ротора равно пазовому расстоянию (ширине паза), а длина паза - сечение троса с учетом его расположения под углом к ободу в сумме с пазовым расстоянием составляет пазовое деление.

Работа устройства: при наличии ветрового потока, который оказывает давление на спицы (лопасти), ротор приходит во вращение. Ферромагнитные участки троса, которые находятся в зоне магнитопровода 8 (фактически зубцы ротора) модулируют магнитный поток статоров. Статоры устанавливаются на консолях 13 и 14, которые прикреплены к подвижной (поворотной) платформе 12, на которой также укреплены подшипник ступицы и хвост ветроэлектрогенератора. Статоры, как и все статоры индукторных генераторов, представляют собой магнитную цепь, в состав которой, кроме магнитопровода, входят источник магнитного поля - постоянный магнит или катушка возбуждения, и рабочая катушка, которая воспринимает изменения потока, вызванные его модуляцией ротором. Индуцированное напряжение далее подается на блок регулирования, и далее, к нагрузке. При достаточно плотной намотке с наличием воздушных промежутков между витками, ширина - пазовое расстояние которых как минимум равна диаметру троса, обод с обмотанным вокруг него тросом многожильного типа представляет собой фактически зубчатый ротор шихтованного типа, который модулирует поток и генерирует электроэнергию, при этом детали, показанные на фиг.2, обеспечивают надежное крепление концов троса.

Технико-экономическим преимуществом данного ротора является то, что при его применении оказывается ненужным изготовление специальных элементов, которые в той или иной степени выполняют роль зубцов, а также относительная дешевизна заготовок - сравнительно коротких отрезков троса, которые широко примняются в подъемно-транспортной технике и других отраслях промышленности. При этом наличие большого количества проволок в жилах троса гарантирует высокое сопротивление протеканию вихревых токов, поскольку смазка жил выступает в роли изоляции, а благодаря этому уменьшаются потери в зубцах ротора, что приводит к увеличению эффективности генератора в целом.

Ротор сегментного ветроэлектрогенератора, содержащий зубцы, пазы, обод, спицы и ступицу, отличающийся тем, что зубцы выполнены в виде многожильного троса, навитого вокруг обода в виде спирали, и образованы участками троса, находящимися за ободом по потоку, пазы образованы промежутками между витками спирали при совместной навивке вместе с тросом немагнитного каната, причем концы троса закреплены в проеме профиля обода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветро(гидро)энергетике и может быть использовано в качестве источника электроэнергии. Энергоустановка состоит из одного или нескольких энергоагрегатов, содержащих корпус с диффузором, ветроколесо или рабочее колесо с лопастями, электрогенератор, передачу от ветроколеса к электрогенератору, включающую две пары конических шестерен, первый и второй валы.

Изобретение относится к области альтернативной энергетики с использованием возобновляемых источников энергии. Ветроэнергетическая установка содержит ротор, промежуточный редуктор, гидравлическую систему, гидравлический насос, гидравлический мотор, регулятор оборотов гидравлического мотора и генератор электрического тока.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для выработки электроэнергии. Аэроэлектростанция для использования энергии ветра содержит горизонтальный воздуховод, вертикальный воздуховод и электрогенераторы, которые кинематически соединены с рамами, последовательно установленными в плоскостях поперечного сечения воздуховодов с возможностью возвратно-поступательного движения, ограниченного упругими упорами.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам, передача энергии от ветротурбины к электрогенератору в которых происходит посредством гидропривода.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам преимущественно сегментного типа. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит зубцы, пазы, обод, спицы и ступицу.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения помещений. .

Изобретение относится к области ветроэнергетики, конкретно - к автономным ветроэнергетическим станциям, содержащим несколько ветроэнергетических установок с генераторами переменного тока.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а конкретно к устройствам для преобразования энергии ветра в тепловую энергию. .

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно - к плавучим средствам выработки электроэнергии. .

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования и использования энергии ветра. .

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения механической или электрической энергии. Ветроустановка содержит неподвижный несущий корпус, вертикальную ось, соединенную с ротором в верхней части, электрогенератором и побудителем тяги в основании корпуса, выполненным в виде кольцевой камеры ввода горячего воздуха от дополнительно введенного и расположенного в потоке теплообменника «вода-воздух». Над камерой на оси установлено ветроколесо, а по образующей корпуса выполнены окна, в которых размещены лопасти тангенциально к его окружности. В потоке дополнительно установлено устройство для аэрации жидкости, вход которого подключен к выходу теплообменника, а его выход с влажным горячим воздухом соединен с кольцевой камерой побудителя тяги. На вертикальной оси между ротором и ветроколесом установлена обгонная муфта, ротор установлен в конусной части несущего корпуса, а на его оголовке расположен разряжитель воздуха. Ветроустановка может быть использована для выработки электрической энергии из тепловых сбросов воды в пруды-охладители АЭС, ТЭЦ и др. путем преобразования их в вихревые потоки для функционирования ветроустановки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области авиации. Высотная платформа включает связку из летательных аппаратов, которые соединены между собой посредством гибкого кабель-троса, обеспечивающего передачу усилий и содержащего каналы передачи электроэнергии и информационного управляющего сигнала от одного аппарата к другому. На одном из летательных аппаратов установлен ветрогенератор. Способ размещения высотной платформы характеризуется тем, что летательные аппараты располагают в устойчивых ветровых потоках, движущихся с различной относительно земли скоростью и(или) в различном направлении, а удержание данной связки в заданной точке или передвижение ее относительно земли в заданном направлении обеспечивают с помощью аэродинамических органов управления и силовых установок, используя разность энергий ветровых потоков при сохранении постоянной высоты полета, и(или) за счет энергии, полученной от ветрогенератора на одном из летательных аппаратов и передаваемой через кабель-трос на силовые установки других летательных аппаратов. Полезную нагрузку размещают на летательных аппаратах или на соединяющем их кабель-тросе. Группа изобретений направлена на продолжительное барражирование высотной платформы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в ветроэнергетической установке. Технический результат изобретения заключается в получении более эффективного охлаждения кольцевого генератора. Кольцевой генератор ветровой энергетической установки включает в себя статор, периферическое кольцо статора для размещения обмоток статора, вращающуюся часть, установленную с возможностью вращения относительно статора, и соединенную с кольцом статора крышку статора. Крышка обеспечивает создание камеры нагнетания с повышенным или пониженным давлением, служащей для обеспечения воздушного потока через и/или по статору и/или вращающейся части для охлаждения кольцевого генератора. При этом в крышке статора имеется, по меньшей мере, одно укомплектованное воздуходувкой отверстие воздуходувки. Воздуходувка установлена с возможностью перемещения посредством движущего механизма, чтобы временно открывать отверстие воздуходувки для целей технического обслуживания и/или для прохода человека. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню, поворотное основание, снабженное ветроколесом с сегментными роторными элементами и установленной в подшипники втулкой, кронштейном со статорными элементами, в состав которых входят наконечники, рабочие катушки, источник возбуждения и хвостовой направляющий элемент. Сегментные роторные элементы выполнены в виде уголков, горизонтальные полки которых соединены с ободом ротора, вертикальные полки соединены с лопастями, первые полюсные наконечники установлены в зоне аксиального воздушного зазора с горизонтальными полками уголков, а вторые полюсные наконечники размещены в зоне торцевого воздушного зазора с вертикальными полками уголков. Преимуществом заявленного изобретения является высокая технологичность, обусловленная простой формой статорных элементов, а также улучшенные характеристики воздушного зазора, имеющего как аксиальную, так и торцевую компоненты, что увеличивает общую протяженность воздушного зазора, а это в свою очередь приводит к уменьшению магнитного сопротивления и, следовательно, массы габаритных показателей статорного элемента при той же стоимости, что в результате повышает энергоотдачу. 1 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для питания электроэнергией различных потребителей, в частности, работающих на постоянном токе. Ветроэнергетическая установка содержит карусельный ветродвигатель с пьезопреобразователями, генератор постоянного тока, электрощиток с сумматором, аккумуляторы и тяговый электродвигатель. Сумматор тока электрощитка связан электрически через 2-жильный кабель и переключатель с аккумуляторами, которые через другой переключатель и регулятор скорости связаны с тяговым электродвигателем. Вертикальный вал ветродвигателя проходит через верхний опорный и нижний опорно-упорный подшипники, установленные в раме ветродвигателя, и станину, механически через муфту соединен с генератором постоянного тока, размещенным в стакане, прикрепленном снизу станины, электрически через кабель соединен с сумматором тока электрощитка, который также соединен через кабель с пьезопреобразователями ветродвигателя. Предлагаемая ветроэнергетическая установка при наличии ветра достаточной силы обеспечит увеличение электрической мощности путем повышения эффективности работы, например обеспечит электромобиль через аккумуляторы оптимальным движением его без забора электрической энергии извне. 1 ил.

Вертикальный ветровой электрогенератор содержит опорную колонну (1), по крайней мере один генераторный блок (2), по крайней мере две лопасти (3), устройство контроля возбуждения, выпрямительное устройство, реверсивный частотный преобразователь, фланцы, опоры, систему охлаждения, подъемный механизм (80) и подъемную систему. Генераторный блок (2) содержит фиксатор, генератор и возбудитель. Фиксатор содержит внешний фиксатор и внутренний фиксатор. Генератор содержит статор и ротор. Возбудитель содержит статор и ротор. Вертикальный ветровой электрогенератор может быть изготовлен со снижением его стоимости, быстро запущен, увеличивает эффективность использования ветровой энергии, имеет более высокую эффективность охлаждения генератора, увеличивая тем самым срок его службы и снижая стоимость и время, затраченные на его техобслуживание. 16 з.п. ф-лы, 32 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Изобретение направлено на увеличение степени использования стоек U-образных магнитопроводов. Статор ветроэлектрогенератора содержит источник магнитного поля, U-образные магнитопроводы, катушки и крепежные элементы, источники возбуждения установлены снаружи стоек основного U-образного магнитопровода, а к внешним сторонам источника возбуждений обращены внутренние стойки со скосами дополнительных U-образных магнитопроводов, также на внешних сторонах дополнительных U-образных магнитопроводов установлены стягивающие крепежные элементы. Техническим результатом является повышение технологичности, а также повышение виброустойчивости. 1 ил.

Изобретение относится к области электрических машин, в частности к генераторам ветроэнергетических установок. Техническим результатом является упрощение технологии, уменьшение стоимости. Статор электрической машины содержит обмотку, активные и пассивные электромагнитные элементы, крепежные элементы и полюсные наконечники, полюсные наконечники выполнены в виде витков многожильного троса, намотанных на каркас угловой формы, причем одна сторона угла обращена к электромагнитным элементам, а другая - к воздушному зазору. 5 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения электроэнергии. Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения содержит башню, поворотное основание, траверсы, статорные элементы, первую и верхнюю вторую стойки с ветроколесами и роторными элементами. Лопасти ветроколес выполнены с радиусом, превышающим радиус роторного элемента. С противоположной стороны башни на поворотном основании установлена траверса, на которой располагается аналогичный статор, аналогичные стойки и ветроколеса с лопастями и роторными элементами, отличающиеся тем, что нижнее колесо расположено за статором, а верхнее перед статором, т.е. наоборот, по отношению к противоположной паре. Поворотное основание снабжено хвостовой балкой 16 с хвостовой плоскостью 17, обеспечивающее ориентир на ветер. Изобретение обеспечивает повышение эффективности путем увеличения ометаемой площади при симметричном нагружении статоров, а следовательно, и повышение мощности ветроэлектрогенератора. 2 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, спицы, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе. Ферромагнитные тела выполнены в виде отрезков труб круглого сечения. Средняя часть отрезков труб имеет выборку, обращенную наружу и снабженную крепежными отверстиями, а между торцами отрезков труб и ободом установлены прокладки. Изобретение позволяет понизить массу и габариты сегментного ротора при минимизации его стоимости. 3 ил.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам преимущественно сегментного типа. Ротор содержит зубцы, пазы, обод, спицы и ступицу. Зубцы выполнены в виде многожильного троса, навитого вокруг обода в виде спирали, и образованы участками троса, находящимися за ободом по потоку. Пазы образованы промежутками между витками спирали при совместной навивке вместе с тросом немагнитного каната. Концы троса закреплены в проеме профиля обода. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления и относительной дешевизны заготовок - сравнительно коротких отрезков троса, которые широко применяются в подъемно-транспортной технике. 3 ил.

Наверх