Статор сегментного ветроэлектрогенератора



Статор сегментного ветроэлектрогенератора
Статор сегментного ветроэлектрогенератора

 


Владельцы патента RU 2523685:

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

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Статор сегментного ветроэлектрогенератора содержит источник возбуждения, Г-образные магнитопроводы, катушки, основание, крепежные элементы, между основными катушками установлены дополнительные катушки с сердечниками, снаружи которых размещены сегментно-образные вставки. Техническим результатом является увеличение электроэнергии за счет использования потоков рассеяния.2 ил.

 

Изобретение относится к области ветроэнергетики.

Известен статор [Пат.РФ №2379548 / А.М.Литвиненко - опубл. 20.01.2010, Бюл. №2.], который 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 близких к заявляемому по совокупности существенных признаков, является статор [Патент РФ №2383779 / А.М.Литвиненко, М.А.Грибкова - опубл. 10.03.2010, Бюл. №7], в котором Г-образные магнитопроводы установлены на катушке, размещенной в плоскости, параллельной плоскостям вращения ветроколес, причем воздушные зазоры магнитопроводов ориентированы в противоположных направлениях. Кроме того, статор содержит основание, источник возбуждения и крепежные элементы.

Недостатком данного статора является наличие больших поверхностей кольцевой катушки, не охватываемых магнитопроводами, что приводит к удорожанию катушки и малой степени ее использования.

Изобретение направлено на увеличение степени использования катушек.

Это достигается тем, что у статора сегментного ветроэлектрогенератора, содержащего источник магнитного поля, F-образные магнитопроводы, катушки, основания, крепежные элементы, согласно изобретению между основными катушками установлены дополнительные катушки с сердечниками, снаружи которых размещены сегментно-образные вставки.

Технический результат заключается в том, что заявляемая конфигурация магнитной системы позволяет использовать потоки рассеяния и за счет этого увеличивать энергоотдачу.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан заявляемый статор - вид спереди, на фиг.2 - вид сверху.

Статор сегментного ветроэлектрогенератора состоит из основания 1, к которому с помощью болтов 2 прикреплены Г-образные магнитопроводы, имеющие вертикальную стойку 3 и горизонтальную полку 4. На горизонтальных полках с помощью болтов 5 установлены сердечники 6 рабочих катушек 7. Замыкание сердечников осуществляется роторным элементом 8, который прикреплен к лопастям ветроколес. Также к горизонтальным полкам с помощью болтов 9 прикреплены сердечники 10 с помощью дополнительных катушек 11, предназначенных для взаимодействия с потоками рассеяния. Вся конструкция стянута червячным хомутом 12, при этом между хомутом и дополнительной катушкой установлены сегментно-образные вставки 13. Возбуждение осуществляется с помощью источника возбуждения 14 (постоянный магнит или обмотка возбуждения). Сердечники 6 имеют буртики 15, предназначенные для удержания катушек 7.

Статор сегментного ветроэлектрогенератора работает следующим образом. При вращении ветроколес роторный элемент 8 замыкает магнитную цепь: левый сердечник 6 - воздушный зазор - роторный элемент 8 - воздушный зазор - правый сердечник 6 - правая полка 4 - правая стойка 3 - источник возбуждения 14 - левая стойка 3 - правая полка 4. Коммутируемый магнитный поток наводит в катушке 7 эдс, которая дальше передается потребителю. Дополнительно существуют потоки рассеяния, замыкающиеся, например, по цепи: источник возбуждения 14 - правая стойка 3 - правый сердечник 10 - воздушный промежуток под роторным элементом 8 - левый сердечник 10 - левая стойка 3. Несмотря на наличие большого воздушного промежутка между сердечниками дополнительных катушек, эдс, обусловленная этим потоком рассеяния, может доходить до 10% от основного эдс.

Технико-экономическим преимуществом заявленного изобретения является его повышенная эффективность, связанная с использованием дополнительных потоков рассеяния.

Статор сегментного ветроэлектрогенератора, содержащий источник возбуждения, Г-образные магнитопроводы, катушки, основание, крепежные элементы, отличающийся тем, что между основными катушками установлены дополнительные катушки с сердечниками, снаружи которых размещены сегментно-образные вставки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроустановка содержит воздухозаборник с расположенным внутри него ветроколесом с лопастями, прикрепленными к верхнему и нижнему кольцам, опирающимся на центрирующие ролики, установленные на валах роторов преобразователей энергии, расположенные сверху и снизу разрежители потока.

Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращения вала. Турбина ветрогенератора с вертикальной осью вращения содержит вытянутые лопасти, продольные оси которых параллельны друг другу.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Лопасть ветротурбины с вертикальной осью вращения, включающая наконечник, выполненный в виде входной части аэродинамического профиля.

Изобретение относится к области силовых установок, использующих энергию потока среды. Самоустанавливающаяся парусная установка для отбора энергии потока, характеризующаяся тем, что содержит замкнутый в кольцо рельс, на котором размещены подвижные тележки, связанные между собой сцепками и несущие генераторы, ротор которых введен в контакт с поверхностью рельса.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии или выполнения механической работы. Ветроэнергетическая установка содержит установленный внутри каркаса ротор вертикального вращения с лопастями переменного сечения и толщины, изогнутыми по вертикали и по горизонтали, маховик, установленный на вторичном валу соосно с ротором, и агрегатный блок с размещенными в нем механизмами отбора мощности.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню с поворотным основанием, ветроколесо, роторные элементы, статор, направляющее устройство, полюсные наконечники, катушки двух типов: рабочие и возбуждения, которые расположены в чередующемся порядке по окружности.

Группа изобретений относится к ветроэнергетическим установкам. Ветровой энергетический модуль, содержащий вертикальную центростремительную турбину, электрогенератор, связанный с турбиной с профилированными лопастями, размещенной внутри неподвижного соплового направляющего аппарата, выполненного с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка преимущественно для высотного сооружения с вертикальной осью, содержащая ветровое подвижное колесо с вертикальными лопастями и электрический генератор.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Башня ветроэнергетическая включает собственно опорную конструкцию и размещенную и закрепленную в верхней ее части кольцевую платформу.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения электроэнергии для осветительных приборов, перекачки жидкостей, компрессорных установок и т.п.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования и использования энергии ветра. Установка содержит поворотную стойку, несущую жестко закрепленный на ее верхнем конце подшипниковый узел с двухконцевым горизонтальным валом, один конец которого связан с генератором, а на другом конце жестко закреплен мах, несущий по меньшей мере две съемных лопасти. На концах маха в плоскости его вращения жестко закреплены корпусной частью дополнительные подшипниковые узлы с одноконцевым валом, концы которых в паре обращены в противоположные стороны от маха. На валу каждого подшипникового узла между подшипниками установлена пружина кручения, один конец которой зафиксирован на корпусе, а другой жестко связан с валом, несущим съемную лопасть. Изобретение обеспечивает повышение коэффициента использования энергии ветра при повышении надежности при его нестабильной скорости. 4 ил.

Изобретение относится к области гидроэлектрической выработки электроэнергии. Сферическая турбина 96 выполнена для вращения в поперечном направлении в цилиндрической трубе под действием рабочего вещества, протекающего через трубу в любом направлении. Турбина 96 в рабочем состоянии соединена с вращающейся машиной или генератором для выработки электричества. В одном примере осуществления лопатки 112, 114, 116, 118 сферической турбины 96 изогнуты в дугу приблизительно на 180 градусов в плоскости, которая наклонена под углом относительно оси вращения центрального вала 64. В другом примере осуществления внутри цилиндрической трубы установлен дефлектор по восходящему потоку сферической турбины 96 для управления потоком через сферическую турбину 96 экранированием части этого потока. Лопатки 112, 114, 116, 118 сферической турбины 96 имеют в поперечном сечении аэродинамический профиль для оптимизации гидродинамического потока, для минимизации кавитации и для максимизации преобразования аксиальной энергии в энергию вращения. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 7 ил.

Ротор // 2534326
Изобретение относится к конструкции роторов, используемых преимущественно с возобновляемыми источниками энергии (как воздушными, так и водными). Сущность изобретения состоит в том, что в роторе с чашеобразными элементами, смонтированными на валу, элементы выполнены в виде конусных улиток, вершины конусов в которых могут быть в плоскости симметрии чашки или могут быть асимметричными по отношению к плоскости симметрии чашки. Предлагаемая техническим решением конструкция ротора позволяет повысить эффективность использования энергии возобновляемых источников (как воздушных, так и водных), технологична, применима в вариантах вертикальной и горизонтальной ориентации оси вращения ротора. 2 ил.

Изобретение позволяет надежно и устойчиво получать электроэнергию сверхкрупной мощности от ветра в высотных скоростных слоях атмосферы, прежде всего на материковых территориях. Результат достигается тем, что аэростатная часть устройства состоит из по меньшей мере одной несущей оболочки в форме полой двояковыпуклой линзы, прутковая клеть которой снизу жестко связана с внешне-опорным каркасом турбины Дарье, ее крыловидные лопасти и соответственно колонны каркаса эллиптически выгнуты по горизонтальной оси симметрии аэродинамического блока, вал турбины вращается с опорой на два подшипниковых узла в вершинах малой оси упомянутого каркаса, к его нижней вершине подвешен электрогенератор. Дополнительно предусмотрено, что отклонения от вертикального положения оси вращения турбины устраняются тросами, связывающими нижнюю часть ее внешне-опорного каркаса с наземными лебедками, управляющими длиной этих тросов через компьютерную программу; колебания тросов, напрямую привязывающие устройство к грунту, гасятся вставками из эластичных резиновых тяжей; те же тросы отходят от клети верхней, имеющей больший горизонтальный габарит, оболочки, если в состав устройства входит два и более аэростатных элемента. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение направлено на улучшение пространственной устойчивости конструкции для получения электроэнергии больших и крупных мощностей от ветра в высотных скоростных слоях атмосферы над внутриконтинентальными регионами. Указанный технический результат достигается тем, что аэростатной оболочке положительной плавучести придана форма полой плоско-выпуклой линзы, плоское днище которой расположено горизонтально и смотрит вниз; оболочка имеет сквозной центрально-осевой канал, куда вставлен имеющий жесткие связи с клетью оболочки цилиндрический корпус с подшипниковыми опорами вала, на выступающий вверх конец которого насажена ортогональная турбина, а выступающий вниз конец вала через муфту сообщается с генератором; электрический кабель от генератора свисает к наземной бухте вертикально и совпадает с соответствующей осью симметрии устройства. Тот же результат может быть усилен установкой солнечных батарей на выпуклой стороне аэростатной оболочки, нанесением на нее теплопоглощающего слоя и наличием второго плоского днища из теплоизолирующего материала. 1з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и позволяет регулировать скорость вращения ротора ветродвигателя, а также защитить его от наледи и налипания снега. Конструкция ветродвигателя отличается тем, что снабжена механизмом поворота экрана, позволяющим принудительно повернуть его вокруг своей оси и полностью или частично перекрыть ротор ветродвигателя от потока ветра и других атмосферных воздействий. Наличие механизма поворота экрана позволяет вращать экран в двух режимах: независимо от положения хвостовика и заодно с ним. Кроме того, экран снабжен конфузором с компенсатором и диффузором, способствующим увеличению скорости ветрового потока, вращающего ротор ветродвигателя. Экран снабжен подшипниками и имеет возможность вращаться вокруг вала ротора. Кроме того, ветродвигатель снабжен механизмом складывания мачты, крестовиной, и хвостовиком, механически (через шестерни) соединенным с экраном. Хвостовик установлен на подшипниках на валу ротора. 3 ил.

(57) Изобретение относится к устройству для генерации электроэнергии из энергии ветра, содержащему лопаточный блок (5), блок (6) сбора ветра и блок (8) управления. Лопаточный блок (5) содержит вертикальный вал (51), установленный с возможностью вращения на основании (4), и множество лопаток (521), неподвижно прикрепленных вокруг вала (51) и приводимых во вращение ветром. Генератор (9) соединен с валом (51) и предназначен для преобразования кинетической энергии вращения в электроэнергию. Блок (6) сбора ветра содержит вертикальные пластины (61), установленные с возможностью поворота на основании и расположенные вокруг лопаток (521). Блок (8) управления замеряет скорость вращения вала (51) и в соответствии с этой скоростью вращения перемещает по меньшей мере часть каждой вертикальной пластины (61) между первым и вторым положениями, в которых количество ветра, протекающего к лопаткам (521) соответственно увеличивается и уменьшается. 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетическим комплексам и может быть использовано в народном хозяйстве. Ветроэнергетический комплекс содержит электрогенераторы, вращаемые одной или несколькими аэротурбинами с вертикальной осью вращения. Лопасти аэротурбин крепятся внутренними концами в пазах окружностей дисков. Диски равномерно распределены по длине вала и жестко соединены с ним. Между дисками, поверхностью вала и концами лопастей образовано пространство, через которое соединены все межлопастные полости. Острые края лопастей заглушены противосвистящими приспособлениями. Аэротурбина состоит из нескольких поставленных друг на друга, скрепленных между собой и с валом турбин, образуя многосекционную аэротурбину. Число лопастей и высоту вышестоящих турбин сокращают пропорционально увеличению скорости ветра с высотой. Вал состоит из звеньев с фланцами на концах и опирается через подшипники на рамы. Фланцы жестко соединены между собой и основаниями секций. Рамы установлены на опорах. Вал соединен через системы передачи вращения с электрогенераторами и имеет систему торможения. Изобретение позволяет повысить мощность ветроэнергетического комплекса и свести уровень шума при работе к минимуму. 3 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к конструкциям ветроприемных устройств с осью вращения ротора, перпендикулярной к направлению ветра. Установка содержит ветроприемное устройство, выполненное в виде ветроколеса, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, и имеет лопасти, расположенные на ободе ветроколеса и установленные на валах, находящихся на оси симметрии лопастей. Вал каждой лопасти соединен с валом собственного привода, осуществляющего разворот лопасти. Ветроколесо выполнено в виде косого сечения цилиндра с максимальной высотой продольного диаметрального сечения не менее удвоенной высоты лопастей. Изобретение направлено на повышение удельной мощности ветроустановки при номинальной скорости ветра. 4 ил.

Изобретение относится к энергетическим установкам, а более конкретно к вихревым энергетическим установкам газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов. Сущность изобретения: вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата (ГПА) компрессорной станции содержит корпус гиперболической формы (6), установленный над выхлопной трубой (1) газоперекачивающего агрегата, в центре корпуса по его оси размещены электрогенератор (8), направляющий аппарат газовоздушного потока (9) и одноступенчатая турбина (10). Верхняя часть корпуса соединена через подшипниковую опору с вытяжным устройством - трубой Вентури (12) с направляющим аппаратом (13), устанавливаемой по направлению ветра, в нижней части корпуса размещен входной направляющий аппарат воздушного потока, стенки его тангенциальных каналов образованы криволинейными панелями, состоящими из трубок газоохладителя (4), соединенных металлическими полосами, верхние концы трубок газоохладителя связаны с трубопроводом горячего газа ((7) сжатого в нагнетателе ГПА, а их нижние концы соединены со сборным трубопроводом охлажденного газа (2). Изобретение направлено на увеличение электрической мощности установки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх