Статор ветроэлектрогенератора

Авторы патента:

Литвиненко Александр Михайлович (RU)

F03D9/00 - Приспосабливание ветряных двигателей для особых целей; агрегатирование ветряных двигателей с приводимыми ими устройствами (при преобладании отличительных признаков приводимых устройств см. классы, к которым отнесены эти устройства)

Владельцы патента RU 2514379:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

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 ветроэнергетики.

Известен статор [Пат. РФ №2383779, заявка №2008112386/06 от 31.03.2008, опубл. 10.03.2010, Бюл. №7 - Статор ветроэлектроагрегата / А.М.Литвиненко, М.А.Грибкова], в котором Г-образные магнитопроводы установлены на катушке, размещенной в плоскости, параллельной плоскостям вращения ветроколес, причем воздушные зазоры магнитопроводов ориентированы в противоположных направлениях.

Его недостатком является невозможность применения в его составе U-образных магнитопроводов, широко распространенных в практике.

Такие или близкие к ним П-образные магнитопроводы применены в статоре с двумя ветроколесами [Пат. РФ №2379548, заявка №2008128613/06 от 14.07.2008, опубл. 20.01.2010, Бюл. №2 - Статор ветроэлектрогенератора / А.М.Литвиненко], статор содержит два П-образных магнитопровода со средними участками и концевыми верхними и нижними участками, размещенный между средними участками магнитопроводов источник магнитного поля, и охватывающую средние участки магнитопроводов катушку, причем роторные элементы одного ветроколеса замыкают верхние концевые участки магнитопроводов, а роторные элементы второго ветроколеса замыкают их нижние концевые участки.

Недостатком этого статора являются его удовлетворительные массогабаритные показатели, которые наблюдаются лишь в том случае, когда статор располагается на минимальном расстоянии между колесами по линии, соединяющей их центры. Любое смещение от этой линии вверх или вниз приводит к увеличению длины перемычки, что естественно увеличивает массу и габариты.

Из известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является статор ветроэлектрогенератора [Пат. РФ №2361112, заявка №2007141245, опубл. 10.07.2009, Бюл. №19 - Статор ветроэлектрогенератора / А.М.Литвиненко, А.С.Голубова, С.Ю.Сафонов, А.А.Швачко] сегментного типа, который содержит источник магнитного поля, U-образные магнитопроводы с рабочими катушками и крепежные элементы. Магнитопроводы размещены параллельно относительно друг друга, причем между одной парой стержней магнитопроводов установлен источник возбуждения, а вторая пара стержней магнитопроводов обращена к рабочему воздушному зазору.

Недостатком данного статора является то, что он приспособлен к работе только с одной стойкой U-образного магнитопровода, а вторая лишь занимает место на основании и не участвует в создании рабочего воздушного зазора.

Изобретение направлено на увеличение степени использования стоек U-образных магнитопроводов.

Это достигается тем, что у статора ветроэлектрогенератора, содержащего источник магнитного поля, U-образные магнитопроводы, катушки и крепежные элементы, согласно изобретению 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.

Технический результат, получаемый при использовании данного статора, заключается в том, что в его составе находятся исключительно U-образные магнитопроводы, а также в том, что в конечном итоге улучшает степень использования ферромагнитных материалов.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где показан заявленный статор, вид спереди.

Статор ветроэлектрогенератора состоит из основания 1 с центральной выемкой, к бокам основания с помощью болтов 2 прикреплены вспомогательные магнитопроводы, имеющие внешние 3 и внутренние 4 стойки, на внутренних стойках укреплены катушки 5. В состав статора входит также центральный магнитопровод 6. Снаружи стоек основного U-образного магнитопровода установлены источники возбуждения 7, например, постоянные магниты, к внешним сторонам 8 источника возбуждения обращены внутренние стойки со скосами 4 U-образных магнитопроводов, на лопастях ветроколес укреплены ферромагнитные замыкающие элементы 9 ротора, внешние стойки 3 дополнительных U-образных магнитопроводов снабжены накладками 10, которые стянуты болтами 11 с гайками.

Статор работает следующим образом: при вращении ветроколес замыкающие роторные элементы 9 (показанные для правой пары магнитопроводов) замыкают магнитную цепь: воздушный зазор - стойка 4 - источник возбуждения 7 - правая стойка магнитопровода 6 - воздушный зазор - элемент 9 - воздушный зазор. Коммутируемый магнитный поток наводит в катушках 5 ЭДС, которая далее передается потребителю.

Технико-экономическим преимуществом данного статора является его высокая технологичность, а также повышенная виброустойчивость, так как болты 11 несколько деформируют внешние магнитопроводы, сближая стойки 3 и 4, таким образом, что магнитопроводы находятся в сжатом, устойчивом к вибрации состоянии.

Статор ветроэлектрогенератора, содержащий источник магнитного поля, U-образные магнитопроводы, катушки и крепежные элементы, источники возбуждения, отличающийся тем, что источники возбуждения установлены снаружи стоек основного U-образного магнитопровода, а к внешним сторонам источника возбуждений обращены внутренние стойки со скосами дополнительных U-образных магнитопроводов, а также на внешних сторонах дополнительных U-образных магнитопроводов установлены стягивающие крепежные элементы.

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.

Ветроэнергетическая установка // 2508472

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для питания электроэнергией различных потребителей, в частности, работающих на постоянном токе.

Безредукторный ветроэлектроагрегат // 2507413

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.

Кольцевой генератор // 2506682

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в ветроэнергетической установке. Технический результат изобретения заключается в получении более эффективного охлаждения кольцевого генератора.

Способ размещения высотной платформы и высотная платформа // 2506204

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.

Термоэнергетическая ветроустановка // 2505704

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».

Ротор сегментного ветроэлектрогенератора // 2505703

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

Энергоустановка // 2502891

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.

Ветроэнергетическая установка с многоступенчатым ротором // 2501972

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.

Аэроэлектростанция для использования энергии ветра // 2500920

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.

Статор электрической машины // 2515563

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.

Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения // 2515570

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.

Ротор ветроэлектрогенератора // 2515577

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.

Ветроэнергетическая установка // 2516092

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов установки. Это достигается тем, что ветроэнергетическая установка, содержащая башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, вращающееся колесо с втулкой, лопастями и ободом, согласно изобретению дополнительно снабжена кольцом, к которому присоединены нижние концы труб, составляющих переднюю и заднюю кромку лопасти, а в средней части данные трубы соединены с ободом с помощью болтов, выполненных в виде роторных элементов. Головки болтов, крепящих трубы лопастей в их средней части, одновременно являются роторными элементами и демпфирующими обмотками, так как они выполнены не шихтованными. Использование данной ветроэнергетической установки обеспечит улучшение массогабаритных показателей. 5 ил.

Способ работы ветровой энергетической установки // 2516381

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности. Согласно способу, когда есть ветер, который имеет скорость выше начальной скорости и ниже скорости отключения, ветровая энергетическая установка поставляет электрическую энергию в сеть электроснабжения, при этом при работе ветровой энергетической установки выше номинального значения или соответственно ниже скорости отключения ротор ветровой энергетической установки вращается. С ротором соединен генератор для генерирования электрической энергии. Ветровая энергетическая установка имеет средства для измерения имеющейся в сети электроснабжения частоты, которые соединены с управляющим устройством для управления работой ветровой энергетической установки. В соответствии с изобретением предлагается, что отдаваемую генератором ветровой энергетической установки в сеть мощность быстро и в течение короткого времени повышают выше текущей мощности ветровой энергетической установки, когда частота электрической сети лежит на заданное значение ниже желаемой номинальной частоты сети. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Сегментный ротор // 2516733

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Сегментный ротор содержит ступицу, лопасти, спицы, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе с помощью элементов крепления. Ферромагнитные тела изготовлены в виде коротких труб, средняя часть которых снабжена выборкой, обращенной к ободу, а элементы крепления выполнены в виде стягивающих ленточных хомутов. Изобретение позволяет понизить массу и габариты сегментного ротора при минимизации его стоимости. 1ил.

Статор ветроэлектроагрегата // 2517168

Изобретение относится к области электротехники и ветроэнергетики. Предлагаемый статор ветроэлектроагрегата содержит магнитопроводы, систему возбуждения, стяжные элементы и обмотку, при этом согласно изобретению статор выполнен в виде П-образной скобы и пакета пластин, на которых установлены сердечники с рабочей катушкой и катушкой возбуждения, а средняя часть указанного пакета жестко связана со средней частью указанной П-образной скобы. Технический результат - высокая технологичность статора ветроэлектроагрегата, достигаемая за счет обеспечения возможности регулировать кривизну воздушного зазора, подстраивая данный статор к различным роторам путем прижатия середины пакета пластин к средней части указанной П-образной скобы, а также уменьшение затрат на изготовление статора путем уменьшения количества магнитопроводов и стяжных элементов статора ветроэлектроагрегата. 1 ил.

Ротор сегментного ветроэлектроагрегата // 2517513

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе. Ферромагнитные тела выполнены в виде отрезков труб прямоугольного профиля. Средняя часть отрезков имеет выборку трех сторон профиля, а четвертая сторона снабжена изгибом, линия которого перпендикулярна ободу. Изобретение позволяет понизить массу и габариты сегментного ротора при минимизации его стоимости. 5 ил.

Ветроэлектрогенератор // 2518152

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к магнитоэлектрическим генераторам, использующим для вращения ротора энергию воздушного потока. Техническим результатом является сохранение выработки электроэнергии при малых и больших скоростях ветра, а также при повышенных электрических нагрузках. Ветроэлектрогенератор содержит установленные на валу ветроколесо и магнитоэлектрический генератор, ротор которого выполнен в виде двух дисков с равномерно размещенными на них постоянными магнитами, неподвижный статор с равномерно расположенными на нем катушками индуктивности расположен между дисками ротора, центробежные регуляторы магнитного зазора и лепестковые пружины установлены на валу, вал имеет продольные шлицевые пазы, в которые установлены выступы, выполненные в дисках ротора, диски ротора установлены на валу с возможностью перемещения в осевом направлении относительно неподвижного статора, лепестковые пружины установлены с возможностью увеличения магнитного зазора между постоянными магнитами ротора и катушками индуктивности статора, каждый центробежный регулятор магнитного зазора выполнен в виде двуплечего рычага и установлен с возможностью уменьшения магнитного зазора между постоянными магнитами ротора и катушками индуктивности статора, а на другом плече установлен груз. 1 ил.

Блочная ярусная и рядная ветровая электростанция // 2519539

Изобретение относится к ветроэнергетике. Блочная ярусная и рядная ветровая электростанция состоит из установленной и закрепленной на фундаменте блочной ярусной и рядной эстакады. Каждый ярус образуют блоки, установленные в два ряда с кожухами, имеющими на своей поверхности звукоизоляцию и состоящими из патрубков и средних частей, в которых устанавливаются ветроэнергетические установки. Ветроэнергетические установки оборудованы электромеханической системой для поворота их внутри кожухов от сигнала датчиков направления ветра, при изменении направления ветра на противоположное. Патрубки кожухов имеют форму очертаний квадрата во входной части с последующим переходом к форме очертаний усеченного конуса, форма патрубков позволяет улавливать косые потоки ветра и направлять их в средние части. Блоки первого яруса крепятся к основанию и между собой, блоки последующих ярусов крепятся к предыдущим и между собой. Ветроэнергетическая электростанция, кроме лестниц, оборудуется грузопассажирским лифтом, на крыше последнего яруса могут устанавливаться солнечные батареи, свободное пространство под первым ярусом используется для размещения инвертора, дизельгенератора и аккумуляторной. Изобретение позволяет максимально использовать энергию ветрового потока. 2 ил.