Способ преобразования механической энергии движения текучей среды в электрическую энергию

Способ преобразования относится к области энергетики и может быть использован для преобразования механической энергии движения текучей среды в электрическую энергию. В способе поступательно движущуюся текучую среду подают в струйный генератор, преобразуют в нем поступательно движущуюся текучую среду в колебательные движения, при этом на выходе струйного генератора преобразуют колебательные движения текучей среды преобразователем механических воздействий в электрические сигналы, которые затем преобразуют токовым преобразователем в однополярный электрический ток и подают к потребителю. Техническим результатом является получение электрической энергии в твердотельном устройстве без подвижных механических частей. 1 ил.

 

Предлагаемый способ преобразования относится к области энергетики и может быть использован для преобразования механической энергии движения текучей среды в электрическую энергию.

Известен способ преобразования энергии ветра (текучей среды) в электрическую энергию, который иллюстрируется устройством, содержащим опору, элементы-преобразователи механических воздействий в электрические сигналы (импульсы), выполненные на основе пьезоэлементов, и аккумулятор электрической энергии, при этом элементы-преобразователи вмонтированы в ткань гибкого полотнища, укрепленную на опоре устройства, и гибко подсоединены к пьезоконвертору-преобразователю имульсных электрических сигналов в постоянное напряжение, который соединен с потребителем электрической энергии (RU 2297710 С1, 20.04.2007). Указанный известный способ преобразования может служить прототипом предложенного способа.

Недостатком известного способа является механизм преобразования поступательного движения текучей среды в колебательные движения с помощью гибкого полотнища с вмонтированными в него элементами-преобразователями. Наличие гибкого полотнища требует достаточного пространства для осуществления таких колебаний, при этом необходимо обеспечить механическую прочность полотнища и гибких соединений в нем при противоречивом выполнении условия гибкости этого полотнища, зависящего также от внешних условий - температуры, влажности, возможных механических повреждений.

Техническим результатом предложения является преобразование поступательного движения текучей среды в колебательные движения этой текучей среды с последующим преобразованием механических колебательных движений в электрические колебания в твердотельном устройстве без подвижных механических частей для получения электрической энергии.

Технический результат достигается тем, что в процессе преобразования механической энергии текучей среды в электрическую энергию поступательно движущуюся текучую среду подают в струйный генератор, преобразуют в нем поступательно движущуюся текучую среду в колебательные движения, на выходе струйного генератора преобразуют колебательные движения текучей среды преобразователем механических воздействий в электрические сигналы, которые затем преобразуют токовым преобразователем в однополярный электрический ток и подают к потребителю.

Реализация предложенного способа пояснена схемой на чертеже.

Схема содержит 1 - струйный генератор, 2 и 3 - каналы управления, 4 и 5 - каналы обратной связи, 6 - полость струйного генератора, 7 - преобразователь механических воздействий в электрические сигналы, 8 и 9 - сливные отверстия, 10 и 11 - сливные каналы, 12 - токовый преобразователь, 13 - потребитель электроэнергии, 14 - блок преобразования.

Текучую среду подают навстречу в струйный генератор 1, ориентируя его по отношению к потоку текучей среды, например, с помощью флюгера (на схеме не показан). Под действием попеременных управляющих сигналов по каналам управления 2 и 3, поступающих по каналам 4 и 5 обратной связи, текучая среда совершает колебания в полости 6 струйного генератора, оказывая попеременное воздействие с двух сторон на преобразователь 7. Отработанная текучая среда из струйного генератора сливается наружу через сливные отверстия 8 и 9 по каналам 10 и 11. Электрические импульсы от преобразователя 7 поступают на токовый преобразователь 12 и полученный однополярный ток подают к потребителю электроэнергии 13, например аккумулятору электрической энергии. Струйный генератор 1 с преобразователем 7 и токовым преобразователем 12 образуют блок преобразования 14 механической энергии текучей среды в электрическую энергию, который может быть выполнен в едином твердотельном исполнении.

Способ преобразования механической энергии движения текучей среды в электрическую энергию, характеризующийся тем, что в процессе преобразования механической энергии текучей среды в электрическую энергию поступательно движущуюся текучую среду подают в струйный генератор, преобразуют в нем поступательно движущуюся текучую среду в колебательные движения, при этом на выходе струйного генератора преобразуют колебательные движения текучей среды преобразователем механических воздействий в электрические сигналы, которые затем преобразуют токовым преобразователем в однополярный электрический ток и подают к потребителю.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения ветровой энергии и преобразования ее в электрическую, механическую, тепловую энергию или их различные сочетания.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для обеспечения горячего водоснабжения и отопления зданий и сооружений, размещенных в местностях, где отсутствует централизованное теплоснабжение и электроснабжение.

Предложена система генерации электроэнергии, использующая энергию ветра, являющаяся превосходной в ремонтопригодности и способная уменьшать размер и вес гондолы, обеспеченной на верхнем участке столба.

Изобретение относится к энергетике. Ветроэнергетический комплекс включает, по крайней мере, два ветросиловых модуля, расположенных один над другим.

Изобретение относится к области электротехники и ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с вертикальной осью вращения. В предлагаемом статоре генератора, содержащем источники возбуждения, магнитопроводы, рабочую катушку и основания с крепежными элементами, согласно изобретению, магнитопроводы выполнены в виде верхней и нижней групп, каждая группа включает в себя три уголка, полки которых соединены последовательно через катушки с сердечниками, причем первый уголок обращен горизонтальной полкой к торцу роторного элемента, второй уголок установлен в зоне внешнего угла роторного элемента, а третий уголок установлен вертикальной полкой в зоне радиального зазора.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа. В роторе сегментного ветроэлектроагрегата, содержащем ступицу, лопасти, обод и ферромагнитные тела и немагнитные элементы, соединенные между собой и установленные на ободе, согласно изобретению ферромагнитные тела выполнены в виде отрезков труб, внутри которых установлены крепежные соединения, выполненные из немагнитных элементов, в виде отрезков брусков с отверстиями для крепящих болтов.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.

Изобретение относится к электрической генерирующей системе и способу её работы. Приводимая в действие текучей средой электрическая генерирующая система содержит раму, по меньшей мере, один модуль 10 генерации мощности, установленный на раму и сконфигурированный с возможностью обеспечения подъемной силы от текущей текучей среды.

Изобретение относится к получению спирта. Система аккумулирования возобновляемой энергии представляет собой блок источников возобновляемой энергии, подключенный к технологической схеме получения спирта.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к оборудованию летательных аппаратов, и может быть использовано в конструкциях устройств выпуска аварийных энергетических установок пассажирских самолетов.

Электрическая станция относится к области малой энергетики, а именно к установкам по использованию энергии стока рек. Электрическая станция содержит корпус, установленный в нем гидродвигатель 27 с рабочим органом, электрогенератор 18, установленный над гидродвигателем 27. Рабочий орган установлен с возможностью взаимодействия с водным потоком, поступающим через приемный вход в рабочую зону корпуса, выхода из неё и захватывания общим течением реки, способствующим увеличению скорости выхода потока. Станция снабжена обгонной муфтой 29 и ветродвигателем 28, установленными последовательно в ряд над электрогенератором 18 и гидродвигателем 27. Рабочие органы гидродвигателя 27 выполнены состоящими из радиальных лопаток, установленных на осях между опорными кольцами, смонтированными на валу посредством спиц. Лопатки выполнены с возможностью поворота на осях до ограничителей и автоматического установления в рабочее и нерабочее положение потоком рабочего тела. Ветродвигатель 28 выполнен действующим аналогично гидродвигателю 27. Станция выполнена с возможностью поворота в подшипнике, установленном на оголовнике. Оголовник установлен на станции неподвижно. Изобретение направлено на обеспечение возможности непрерывной работы электрической станции. 5 ил.

Изобретение относится к системе преобразования механической энергии в электрическую, которая, в частности, подходит для использования в системах преобразования ветровой энергии. Технический результат заключается в создании преобразователя ветровой энергии в электрическую с прямым приводом и непосредственным соединением с сетью. Система включает две магнитно разделенные машины с постоянными магнитами, связанные свободно вращающимся ротором, на котором расположены постоянные магниты. Первой машиной обычно является синхронный генератор, а второй машиной является асинхронный генератор. Синхронный генератор имеет неподвижный статор, который может быть соединен с электрической системой, такой как электрическая сеть. Асинхронный генератор имеет ротор, который может быть соединен с системой механического привода, такой как, например, ветровая турбина. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. У статора электрогенератора, функционирующего при вращении роторных элементов на лопастях ветроколес, содержащего магнитопроводы, источник магнитного поля, катушку и крепежные элементы, согласно изобретению магнитопровод выполнен в виде трех уголков, соединенных последовательно, причем между полками первого и второго уголка установлен источник магнитного поля (постоянный магнит), а между полками второго и третьего уголков установлены рабочие катушки с магнитопроводом, при этом полки первого и третьего уголка расположены в зоне соответственно осевого и радиального зазоров. Изобретение направлено на повышение эффективности генератора при минимизации его стоимости. 2 ил.

Изобретение относится к ветроэлектрогенераторам. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит вал и полюсообразующие элементы. Полюсообразующие элементы выполнены в виде крестообразно расположенных параллелепипедов, в середине каждого из которых выполнено отверстие под вал. Нижний параллелепипед расположен в зоне нижнего статора, а верхний - в зоне верхнего статора. Технико-экономическим преимуществом ротора является технологичность, обусловленная тем, что полюсообразующие элементы - магнитопроводы - могут выполняться как из полос электротехнической стали, так и путем отсечения боковых поверхностей у роторов двигателей. 3 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам. Cтатор ветроэлектроагрегата содержит катушки, торцевой и радиальный магнитопроводы, источник возбуждения. Торцевой магнитопровод выполнен в виде ферромагнитной траверсы крепления ветроколес. Преимуществом изобретения является технологичность, основанная на использовании траверсы в двух качествах: элемента магнитопровода, что позволяет исключить ответный магнитопровод в магнитной системе статора, и использование этой же траверсы в качестве несущей конструкции с установленными на ней ветроколесами. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов ветроэлектроагрегата. 2 ил.

Изобретение относится к области ветровых электростанций. Ветровая электростанция включает полимерную аэродинамическую трубу, армированную полимерными обручами и подвешенную на тросах к воздушному шару, систему подземных туннелей, соединенных с аэродинамической трубой через диафрагму. В туннелях находятся источники ветровой электрической энергии. В качестве источника электроэнергии используется ротор ветровой турбины, соединенный через редуктор с электрогенератором. Электрогенератор в свою очередь с другой стороны подключен через редуктор с ракетно-турбинным двигателем, реактивная газовая струя которого используется для продувки воздуха в аэродинамической трубе. Изобретение направлено на повышение производительности ветровых электростанций. 5 ил.

В одном варианте выполнения изобретения предложен способ подачи электроэнергии при помощи источника возобновляемой энергии, включающий: обеспечение первого источника возобновляемой энергии, причем первый источник возобновляемой энергии является непостоянным или не обеспечивает достаточного количества энергии; подачу энергии от первого источника возобновляемой энергии на электролизер с целью формирования энергоносителя посредством электролиза; избирательное реверсирование электролизера, позволяющее использовать его в качестве топливного элемента; и подачу энергоносителя на электролизер для выработки энергии, причем первый источник возобновляемой энергии, электролизер или энергоноситель получает дополнительное тепло от первого источника тепла; и первый источник тепла выбран из группы, состоящей из геотермального и солнечного источника тепла. 5 н. и 36 з.п. ф-лы, 26 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Вертикально-осевая ветроустановка состоит из опорных колец с приваренными к ним вертикальными лопастями, ступицы, жестко зафиксированной на мачте. Среднее опорное кольцо соединено радиальными стержнями с внешней поверхностью корпуса ротора электрогенератора. Сердечник статора электрогенератора жестко скреплен с внешней поверхностью ступицы. Статор размещен в цилиндрической полости ротора, установленного соосно со статором с возможностью вращения вокруг него. Пазы статора, в которых уложены катушки обмотки, размещены с внешней стороны статора. На верхней и нижней кромках ступицы закреплены кольцеобразные торцевые щиты электрогенератора. Внутренняя поверхность корпуса ротора, обращенная к статору, снабжена кольцевым выступом с пазом. В полости паза смонтирована магнитная система в виде составного кольца. Первый радиальный магнитный подшипник ветроустановки размещен в электрогенераторе по меньшей мере в одном из зазоров между кромкой торцевых щитов и обращенной к ней поверхностью корпуса ротора. На уровне нижнего опорного кольца размещена подшипниковая обойма в виде цилиндрического стакана. Второй радиальный магнитный подшипник сформирован в зазоре между стенкой мачты и обращенной к ней поверхностью цилиндрического стакана. Упорный подшипник сформирован в зазоре между кольцевым выступом мачты и обращенной к нему поверхностью дна цилиндрического стакана. На названных поверхностях жестко закреплены составные постоянные магниты, намагниченные с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха. Изобретение направлено на уменьшение трения в подшипниках и повышение надежности ветроустановки. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к ветроэлектрической установке, содержащей синхронный генератор, а также к медленно вращающемуся синхронному генератору. Технический результат заключается в улучшении охлаждения генератора. Ветроэлектрическая установка содержит синхронный генератор, который имеет статор, ротор и жидкостную охлаждающую систему для охлаждения ротора, установленную на аэродинамическом роторе ветроэлектрической установки. При этом жидкостная охлаждающая система имеет по меньшей мере один теплообменник и по меньшей мере один охлаждающий канал в роторе генератора. Охлаждающая жидкость протекает через по меньшей мере один теплообменник и по меньшей мере один охлаждающий канал в роторе генератора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение солнечно-ветряная электростанция высотного базирования относится к возобновляемым источникам энергии, в частности к энергиям солнца и ветра. Электростанция содержит: два подъемных крыла, расположенных друг над другом и имеющих аэродинамический профиль ЭСПЕРО, герметичную оболочку по форме подъемных крыльев, заполненную инертным газом, объемную алюминиевую арматуру по форме подъемного крыла; силовые алюминиевые стержни, соединяющие в единую жесткую конструкцию два подъемных крыла и усеченный с двух сторон шар, объемную алюминиевую арматуру по форме усеченного с двух сторон шара, герметичную оболочку усеченного с двух сторон шара; конфузор-диффузор, встроенный в среднюю часть внутренней полости усеченного с двух сторон шара, два лопастных ветродвигателя, расположенных внутри полого цилиндра в средней части внутренней полости усеченного с двух сторон шара; неподвижный вал лопастных ветродвигателей, обода лопастей ветродвигателей. Дополнительно электростанция оснащена пленочными фотоэлектрическими модулями, расположенными на внешних поверхностях подъемных крыльев. Изобретение предназначено для бесперебойного получения электроэнергии в районах со слабыми ветрами и удаленных от традиционной электрической сети. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ преобразования относится к области энергетики и может быть использован для преобразования механической энергии движения текучей среды в электрическую энергию. В способе поступательно движущуюся текучую среду подают в струйный генератор, преобразуют в нем поступательно движущуюся текучую среду в колебательные движения, при этом на выходе струйного генератора преобразуют колебательные движения текучей среды преобразователем механических воздействий в электрические сигналы, которые затем преобразуют токовым преобразователем в однополярный электрический ток и подают к потребителю. Техническим результатом является получение электрической энергии в твердотельном устройстве без подвижных механических частей. 1 ил.

Наверх