Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения

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 и может быть использовано для получения электроэнергии.

Известны вертроэлектрогенераторы, содержащие башню с поворотными ветроколесами, устройство установки на ветер, а также роторы и статор с обмотками [1] Патент РФ 2184267 - Ветрогенератор / А.М. Литвиненко, заявка №20000128442, от 13.11.2000, опубл. 27.06.2002 Бюл. №18. [2] Патент РФ 2211948 - Контрроторный ветроэлектрогенератор / А.М. Литвиненко, заявка №2001129415/06 от 31.10.2001, опубл. 10.09.2003, Бюл. №25. [3] Копылов И.П., Клоков В.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин, учебное пособие для вузов, 2 тома. Под ред. Копылова И.П., 2-е издание. М.: Энергоатомиздат, 1993 г. [4] Игнатов В.А., Вильданов К.А. Торцевые асинхронные электродвигатели интегрального изготовления - М.: Энергоатомиздат, 1988 г.

Недостатком данных устройств является увеличенная масса ротора, который для увеличения производительности должен иметь большое количество лопастей с роторными элементами, что в случае ветроколес большого диаметра практически неприемлемо.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроэлектрогенератор [5] Патент РФ 2267028 - Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения / А.М. Литвиненко, заявка №2004120896/06 от 08.07.2004, 27.12.3005, Бюл. №36, содержащий башню с поворотным основанием, ветроколеса, устройство установки на ветер, роторы и статоры с обмотками, роторы выполнены в виде аэродинамических шайб, а ветроколеса связаны с гибким элементом, что позволяет осуществлять последовательную работу каждого из колес на один статор. На поворотном основании укреплена траверса, на концах которой на вертикальных стойках установлены первые ветроколеса, статорные элементы (статоры с обмотками), ветроколеса, имеющие лопасти, ступичные узлы, и роторные элементы.

Недостатком данного устройства является то, что диаметр лопастей не может быть больше диаметра обода с роторными элементами, т.к. в ином случае будет происходить задевание роторных элементов или лопастей за конструктивные элементы. Кроме того, это ведет к утяжелению ветроколеса.

Технический результат, заключающийся в повышении эффективности, достигается за счет того, что радиус лопастей выполняется большим, чем радиус роторного элемента.

Это достигается тем, что у ветроэлектрогенератора сегментного исполнения, содержащего башню, поворотное основание, траверсы, статорные элементы, первую и верхнюю вторую стойки с ветроколесами и роторными элементами, согласно изобретению лопасти ветроколес выполнены с радиусом, превышающим радиус роторного элемента, а с противоположной стороны башни установлена траверса, на которой располагается аналогичный статор, аналогичные стойки и ветроколеса с лопастями и роторными элементами.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан ветроэлектрогенератор вид спереди, на фиг.2 - вид сбоку.

Ветроэнергогенератор состоит из башни 1, укрепленной на основании, лопастей 2 первого по потоку ветроколеса (далее описание будет происходить на примере левой пары ветроколес фиг.1). Ветроколесо имеет спицу 3, роторную лопасть 4 с роторным элементом 5, установленным перед статором по потоку. Статор 6 установлен за роторным элементом 5 по потоку, а в свою очередь за статорным элементом установлена стойка 7 второго ветроколеса (верхнего), которое в свою очередь снабжено лопастями 8, ступицами 9, роторной лопастью 10 с роторными элементами 11. На башне установлена стойка 12, несущая нагрузочное устройство 13, например фонарь уличного освещения на башне. На башне установлено поворотное основание 14 с траверсами 15, на которых (справа на фиг.1) располагается статор, аналогичный статору 6, стойки, аналогичные стойке 7, и ветроколеса с лопастями и роторными элементами, отличающиеся от левой пары ветроколес лишь тем, что нижнее колесо расположено за статором, а верхнее перед статором, т.е. наоборот, по отношению к левой паре. Поворотное основание снабжено хвостовой балкой 16 с хвостовой плоскостью 17, обеспечивающее ориентир на ветер. Такое расположение ветроколес обеспечивает симметричное нагружение статоров, каждый из них практически одновременно испытывает нагружение то сверху, то снизу, причем эти нагружения на траверсе 15 чередуются, но все время симметрично нагружая траверсу. Что касается исполнения статоров, то оно предпочтительно торцевого типа, однако не исключен и цилиндрический (обычный). Торцевые статоры описаны, например, в книге 4. Цилиндрические статоры также хорошо известны и описаны в 5, там же описаны и сегментные роторные элементы. Таким образом, с противоположной стороны башни установлены траверсы, на которых располагается аналогичный статор, аналогичные стойки и ветроколеса с лопастями и роторными элементами.

Устройство работает следующим образом. При воздействии ветрового потока ветроколеса приводятся во вращение. При этом их роторные элементы поочередно вступают в магнитное взаимодействие с полюсными наконечниками статора и, в соответствии с принципом работы индукторного генератора, коммутируют магнитный поток источников поля, в результате чего в рабочей обмотке наводятся ЭДС. В случае классического исполнения на роторных элементах 5 и 11 устанавливаются источники возбуждения, например постоянные магниты, также наводят ЭДС в катушках статоров.

Техническим преимуществом данного ветроэлектрогенератора является то, что, как видно на фиг.3, лопасти 2 и 8 могут быть выполнены большим радиусом, чем роторные лопасти 4 и 10 с роторными элементами 5 и 11, что в конечном итоге увеличивает ометаемую площадь, а следовательно, и мощность ветроэлектрогенератора.

Источники информации

1. Патент РФ 2184267 - Ветрогенератор / А.М. Литвиненко, заявка №20000128442, от 13.11.2000, опубл. 27.06.2002, Бюл. №18.

2. Патент РФ 2211948 - Контрроторный ветроэлектрогенератор / А.М. Литвиненко, заявка №2001129415/06 от 31.10.2001, опубл. 10.09.2003, Бюл. №25.

3. Патент РФ 2267028 - Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения / А.М. Литвиненко, заявка №2004120896/06 от 08.07.2004, 27.12.2005, Бюл. №36.

4. Игнатов В.А., Вильданов К.А. Торцевые асинхронные электродвигатели интегрального изготовления - М.: Энергоматиздат, 1988 г.

5. Копылов И.П., Клоков В.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин: учебное пособие для вузов, 2 тома. Под ред. Копылова И.П., 2-е издание. М.: Энергоатомиздат, 1993 г.

Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения, содержащий башню, поворотное основание, траверсы, статорные элементы, первую и верхнюю вторую стойки с ветроколесами и роторными элементами, отличающийся тем, что лопасти ветроколес выполнены с радиусом, превышающим радиус роторного элемента, а с противоположной стороны башни установлена траверса, на которой располагается аналогичный статор, аналогичные стойки и ветроколеса с лопастями и роторными элементами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электрических машин, в частности к генераторам ветроэнергетических установок. Техническим результатом является упрощение технологии, уменьшение стоимости.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Изобретение направлено на увеличение степени использования стоек U-образных магнитопроводов.

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.

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

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.

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

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.

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».

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

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 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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к системам отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Ветровой водонагреватель содержит вертикальный корпус, крышку и днище, внутри которого закреплены верхняя, средняя и нижняя перфорированные перегородки. Вертикальный вал, установленный в крышке через фланец и отключающее устройство, соединен с валом ветродвигателя. Внизу вал установлен в отверстии неподвижного диска, прикрепленного к днищу, жестко соединен с подвижным диском. На каждой из трех перегородок сверху закреплены пустотелые втулки, заполненные веществом, изменяющим свое агрегатное состояние. Верхняя часть указанных втулок прикреплена к неподвижному диску, контактирующему с подвижным диском, закрепленным на валу. На валу под крышкой закреплены радиально четыре лопасти в виде полуцилиндров отрезков труб. Внизу над подвижным диском с лопастями в таком же виде закреплены четыре нижние лопасти. Внутри трех втулок на валу напротив отверстий закреплены радиально по четыре лопасти в виде полуцилиндров. Предлагаемый ветровой водонагреватель прост по конструкции, компактен, имеет значительный коэффициент преобразования механической энергии в тепловую, многофункционален. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с преимущественно тихоходными ветроколесами. Статор ветроэлектроагрегата содержит катушку, источник возбуждения и магнитопроводы, причем согласно изобретению статор содержит нижний ферромагнитный уголок и верхний неферромагнитный уголок. На горизонтальной полке нижнего ферромагнитного уголка укреплены рабочая катушка с сердечником и источник возбуждения, а в горизонтальной полке верхнего неферромагнитного уголка выполнены отверстия, в которых установлены сердечник рабочей катушки и наконечник источника возбуждения. Технико-экономическим преимуществом данного статора является его интегрированная конструкция, объединяющая рабочую катушку, источник возбуждения, магнитопровод и крепящие элементы, что позволяет улучшить массогабаритные показатели при минимизации его стоимости. 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.

Наверх