Безредукторный ветроэлектроагрегат



Безредукторный ветроэлектроагрегат
Безредукторный ветроэлектроагрегат

 


Владельцы патента RU 2554705:

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

Изобретение относится к ветроэнергетике. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню, поворотное основание, тихоходное колесо, быстроходные колеса, роторные элементы, статор и направляющее устройство. Быстроходные колеса закреплены на концах лопастей тихоходного ветроколеса. Статор установлен в круговой зоне максимального приближения роторных элементов к оси тихоходного ветроколеса. Изобретение направлено на повышение энергоотдачи. 2 ил.

 

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.

Известен агрегат [Патент РФ №2208700 /А.М.Литвиненко, В.А.Баркалов. - Безредукторный ветроэлектроагрегат/ Опубл. Бюл. №20, 2003, заявка 2001129401/06 от 31.10.01, МПК7 F03D 9/00], который содержит башню, поворотное основание, снабженное хвостом и сегментным элементом, и концевые сегментные роторные элементы, ветроколесо со ступицей, установленной в подшипнике на роторной оси, и лопастями с сегментными элементами.

Недостатком данного устройства является неудовлетворительная развесовка относительно вертикальной оси башни, связанная с большой массой статора и необходимостью ее компенсации путем увеличения массы хвоста.

Из известных аналогов, наиболее близких к заявляемому по совокупности существенных признаков, является безредукторный ветроэлектроагрегат [Патент РФ №2390653 /А.М.Литвиненко, заявка №2008143885/06 от 05.11.2008, опубл. 27.05.2010, бюл. №15]. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню, поворотное основание, снабженное ветроколесом с сегментными роторными элементами и установленной в подшипники ступицей, кронштейном с сегментным статорным элементом и хвостовым направляющим устройством. Поворотное основание дополнительно снабжено кронштейном с сегментным статорным элементом (статором). Ветроколесо выполнено со спицами и ободом, на котором укреплены сегментные роторные элементы торцевого типа, имеющие магнитный контакт с сегментными статорными элементами, между которыми расположена башня ветроэлектроагрегата.

Недостатком данного устройства является низкая энергоотдача.

Изобретение направлено на повышение энергоотдачи за счет увеличения линейной скорости перемещения электромеханических элементов.

Это достигается тем, что в безредукторном ветроэлектроагрегате, содержащем башню, поворотное основание, тихоходное колесо, быстроходные колеса, роторные элементы, статор, направляющее устройство, согласно изобретению быстроходные колеса закреплены на концах лопастей тихоходного ветроколеса, при этом статор установлен в круговой зоне максимального приближения роторных элементов к оси тихоходного ветроколеса.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан безредукторный ветроэлектроагрегат, вид спереди, на фиг.2 - вид сбоку в разрезе.

Технический результат достигается за счет суммирования скоростей тихоходного и быстроходных ветроколес.

Безредукторный ветроэлектроагрегат включает в себя башню 1, поворотное основание 2, тихоходное колесо 3, быстроходные колеса 4, роторные элементы 5, статор 6, направляющее устройство 7, полюсные наконечники 8, катушки 9 двух типов: рабочие и возбуждения, которые расположены в чередующемся порядке по окружности. Статор укреплен на вертикальной полке 10 уголка, скрепленного с подвижной частью поворотного основания, а на горизонтальной полке 11 этого уголка укреплена штанга с направляющим устройством 7. Таким образом, быстроходные колеса 4 закреплены на концах лопастей тихоходного колеса 3, при этом статор 6 установлен в круговой зоне максимального приближения роторных элементов быстроходных колес к оси тихоходного колеса. Например, если рассмотреть верхнее (фиг.2) быстроходное ветроколесо 4, то верхний роторный элемент 5, укрепленный на концах его лопастей, смотри фиг.2, показан в круговой зоне максимального удаления роторных элементов от оси тихоходного ветроколеса, а его нижний роторный элемент показан в круговой зоне максимального приближения к оси тихоходного колеса. Аналогично, если рассмотреть нижнее быстроходное ветроколесо, то его нижний элемент расположен в зоне максимального удаления от оси ветроколеса, а его верхний роторный элемент в круговой зоне максимального приближения роторных элементов к оси тихоходного ветроколеса.

Безредукторный ветроэлектроагрегат работает следующим образом: при воздействии ветрового потока происходит одновременное вращение всех ветроколес в одном направлении, при этом автоматически будет наблюдаться сложение скоростей тихоходного 3 и быстроходных ветроколес 4, что приводит к увеличению энергоотдачи.

Технико-экономическим преимуществом заявленного изобретения является, во-первых, высокая технологичность, обусловленная простой формой статорных элементов, во-вторых, сложение скоростей ветроколес, что в результате повышает энергоотдачу.

Безредукторный ветроэлектроагрегат, содержащий башню, поворотное основание, тихоходное колесо, быстроходные колеса, роторные элементы, статор, направляющее устройство, отличающийся тем, что быстроходные колеса закреплены на концах лопастей тихоходного ветроколеса, при этом статор установлен в круговой зоне максимального приближения роторных элементов к оси тихоходного ветроколеса.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветродвигателям, и может быть использовано для строительства ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения ветроколеса с набегающим воздушным потоком.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Система привода транспортного средства содержит, по меньшей мере, один электрогенератор, аккумуляторную батарею, зарядное устройство и инвертор, электрически соединенные между собой, электродвигатель, электрически соединенный с аккумуляторной батареей и кинематически связанный со средством перемещения транспортного средства.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в устройствах, преобразовывающих энергию ветра в другие виды энергии. Ветроэнергетическая установка, содержащая поворотное основание, башню, стрелу, перекладину с шарнирами и растяжками и тяги с головками ветроколес, согласно изобретению дополнительно содержит вторую перекладину с дополнительными шарнирами, которые соединены с шарнирами основной перекладины дополнительными кронштейнами, к которым прикреплен замкнутый канат, охватывающий шкивы, установленные на стреле.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Ветроэнергетическая установка содержит башню, две соединенные под углом стрелы, связанные с верхней частью башни, а также поворотные рамы с роторами-ветроколесами, ступицы которых закреплены на рамах, подвешенных к стрелам.

Группа изобретений относится к области ветроэнергетики и может быть использована для преобразования и использования энергии ветра в широком диапазоне скоростей.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электроэнергию. Ветроэлектростанция содержит концентратор воздушных потоков, ветроколеса, электрогенераторы, систему регулирования подачи воздуха на лопасти ветроколес и систему защиты от ураганных ветров.

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии воздушного потока в механическую и электрическую энергию.

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 области ветроэнергетики, в частности к регулируемым ветроколесам. Ветроколесо содержит основание с подшипниками, горизонтальный вал, лопасти, роторы, имеющие магнитный контакт со статорами, установленными на основании, редукторы.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрическим станциям. Ветроэлектрическая станция содержит опорную конструкцию с железобетонным фундаментом, неподвижную башню в верхней части опорной конструкции с взаимно перпендикулярными друг другу ветроприводами пропеллерного типа. Ветроприводы пропеллерного типа соединены через обгонные муфты с общим для них зубчатым редуктором. Рабочее вращение каждой пары ветроприводов выполнено взаимно противоположным. Зоны вращения каждой пары ветроприводов выполнены с исключением возможности их взаимного пересечения. При этом одна из двух взаимно перпендикулярных осей ветроприводов расположена в господствующем направлении ветра в данной местности. Изобретение направлено на более полное использование энергии ветрового потока и повышение генерируемой мощности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к группе двухроторных ветроэнергетических установок. Каждая из двухроторных ветроэнергетических установок включает размещенные на башне ветротурбину с двумя соосными роторами на поворотной платформе, трансмиссию, системы управления углами установки лопастей и положения платформы, электрогенератор. При этом каждый ротор ветротурбины имеет число лопастей более 3-х, которые спроектированы как вращающиеся крылья, суммарная лобовая площадь лопастей на номинальном режиме работы составляет 0,3÷0,5 от площади, ометаемой лопастями поверхности. Лопасти во втулке установлены на подшипниках скольжения, в которых применяется твердая смазка на основе дихалькогенидов металлов в сочетании с керамической втулкой. Электрогенератор с вертикальной осью вращения ротора размещен в верхней части неподвижной башни, статор генератора закреплен к башне, ось ротора электрогенератора расположена вертикально и совпадает с осью вращения поворотной платформы. Привод от ветротурбины к генератору выполнен с помощью конической зубчатой передачи. Мультипликатор представляет собой двухконтурный зубчатый механизм, размещенный в одном корпусе, каждый контур которого передает движение и крутящий момент от одного из роторов ветротурбины независимо от движения другого контура, а кинематическая схема контура представляет собой планетарный редуктор и зубчатый одноступенчатый перебор. Трехвальный соосный зубчатый редуктор установлен между мультипликатором и ротором электрогенератора, кинематическая схема которого выполнена по условиям Δω1=К·Δω2, где Δω1 - изменение угловой скорости входного внутреннего вала; Δω2 - изменение угловой скорости входного внешнего вала; К - постоянный коэффициент, который зависит только от кинематической схемы редуктора; число лопастей ветротурбины выбрано по условию: число лопастей одного ротора - Z, число лопастей другого ротора - (Z+1). На внешнем валу ветротурбины выполнена удлиняющая проставка, в конце которой установлен передний подшипник внутреннего вала. Алгоритм управления углами поворота лопастей одного ротора β1=f(υ), т.е. угол установки лопасти есть функция только скорости ветра, а другого ротора nген=const, β2=υar, т.е. обороты генератора поддерживаются постоянными за счет изменения углов установки лопастей другого ротора, где β1 - угол установки одного ротора; υ - скорость ветра; nген - обороты электрогенератора; β2 - угол установки другого ротора; υar - переменная величина. Изобретение направлено на расширение арсенала двухроторных ветроэнергетических установок. 9 н.п. ф-лы, 12 ил., 3 табл.
Наверх