Роторный ветродвигатель

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Роторный ветродвигатель содержит вращающееся основание с установленными на нем валами с ветроприемниками и генераторами, а также направляющим устройством, на валах установлены зубчатые колеса. Валы генераторов выполнены разновысотными, а радиусы роторов генераторов выполнены большими, чем радиусы зубчатых колес, при этом роторы установлены с возможностью перекрытия в плане, а статоры установлены во внешней межроторной зоне. Изобретение направлено на повышение производительности статора при одновременном уменьшении его габаритов. 5 ил.

 

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно, к ветроэлектрическим станциям с роторными ветродвигателями с вертикальной осью.

Известен ветродвигатель [Пат. РФ №2358147, заявка № 2007135964/06, 27.09.2007, опубл. 10.06.2009, Бюл. №16 / Литвиненко A.M. - Ветродвигатель], который содержит башню, поворотное устройство, несущую конструкцию, установленные на ней воздуховоды, вертикальные валы и вращающиеся в разные стороны ветроколеса с лопастями с вертикально осью вращения.

Недостатком данного ветродвигателя является громоздкость конструкции. Данные недостаток частично устранен в наиболее близком аналоге.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является роторный ветродвигатель [Пат. РФ №2479748, заявка № 2011110598/06, 21.03.2011, опубл. 20.04.2013, Бюл. №11 / Литвиненко A.M. - Роторный ветродвигатель]. Сущность изобретения заключается в том, что в двигателе, который содержит вращающееся основание с установленными на нем валами с ветроприемниками и генераторами, а также направляющим устройством, на валах установлены зубчатые колеса, причем, согласно изобретению на основании установлены колонны, при этом колонны выполнены пустотелыми и снабжены окнами с перемычками, окна расположены на одной стороне колонн, идущей по потолку.

Недостатком данного ветродвигателя является низкая технологичность, обусловленная необходимостью использования отдельных заслонок и стабилизаторов.

Изобретение направлено на повышение технологичности устройства, повышение эффективность генераторной системы.

Это достигается тем, что у роторного ветродвигателя, содержащего вращающееся основание с установленными на нем валами с ветроприемниками и генераторами, а также направляющим устройством, на валах установлены зубчатые колеса, согласно изобретению, валы генераторов выполнены разновысотными, а радиусы роторов генераторов выполнены большими, чем радиусы зубчатых колес, при этом роторы установлены с возможностью перекрытия в плане, а статоры установлены во внешней межроторной зоне.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен заявленный ветродвигатель вид спереди, на фиг. 2 - то же, вид сбоку, на фиг. 3 - то же, вид сверху, на фиг. 4 - кинематическая схема генераторной системы, на фиг. 5 - вид статоров со стороны зазора.

Роторный ветродвигатель включает в себя башню 1, вращающееся основание 2 с ветроприемниками (роторы) 3 и 4, центральный обтекатель 5, направляющее устройство (стабилизатор) 6. Синхронизирующий механизм включает в себя два зубчатых колеса 7 и 8. Валы 9 и 10 генераторов выполнены разновысотными, например, вал 9 выше вала 10, так что ротор 11 расположен частично над ротором 12. При этом, как видно из фиг. 4, радиусы зубчатых колес 7 и 8 меньше, чем радиусы роторов 11 и 12.

Габариты генераторной системы (статоры) показаны на фиг. 4 пунктиром. Предполагается, что роторы снабжены ферромагнитными зубцами, как у всех индукторных генераторов. Устройство статора (например, правого) подробнее показано на фиг. 3 и фиг. 5. Он имеет центральный магнитопровод 13, находящийся в магнитом контакте с обоими роторами, источник возбуждения 14 (например, постоянный магнит), рабочие катушки 15, охватывающие источник возбуждения, и боковые магнитопроводы 16 и 17, контактирующие в магнитном отношении каждый со своим ротором.

Работа устройства. При набегании ветрового потока роторы 3 и 4 приходят во вращение, передавая тем самым энергию ветра на валы 9 и 10, а далее - на роторы 11 и 12. Роторы модулируют магнитный поток источников возбуждения, что приводит к появлению напряжения на рабочих катушках. Таким образом, статоры установлены во внешней межроторной зоне, а точнее, в зоне перекрытия роторов в плане (см. фиг. 3), центр фигуры. Синхронизация роторов осуществляется зубчатыми колесами 7 и 8, в результате чего лопасти роторов не контактируют между собой.

Технико-экономическим преимуществом данного ветродвигателя является то, что статор генератора имеет значительно меньшие габариты, по сравнению со статорами, размещенными у каждого ротора, если бы роторы были выполнены без перекрытия. Кроме этого, появляется возможность при размещении источника возбуждения с рабочей катушкой на центральном магнитопроводе вертикально, вдвое увеличить площадь воздушного зазора, что повышает производительность системы статоров при одновременном уменьшении его габаритов.

Роторный ветродвигатель, содержащий вращающееся основание с установленными на нем валами с ветроприемниками и генераторами, а также направляющим устройством, на валах установлены зубчатые колеса, отличающийся тем, что валы генераторов выполнены разновысотными, а радиусы роторов генераторов выполнены большими, чем радиусы зубчатых колес, при этом роторы установлены с возможностью перекрытия в плане, а статоры установлены во внешней межроторной зоне.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, ферромагнитные элементы, установленные на дугах, уголки крепления к ступице лопастей.

Изобретение относится к электротехнике и касается конструкции роторов асинхронных двигателей с посадкой сердечника ротора непосредственно на вал. Технический результат состоит в повышении ресурса электродвигателя за счет снижения нагрева вала и, соответственно, внутреннего кольца подшипника.

Изобретение относится к электротехнике и касается конструкции роторов асинхронных двигателей с посадкой сердечника ротора непосредственно на вал. Технический результат состоит в повышении ресурса электродвигателя за счет снижения нагрева вала и, соответственно, внутреннего кольца подшипника.

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к синхронным реактивным машинам, и может быть использовано в электрических приводах машин и механизмов, а также в генераторах электрической энергии.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано при освоении космического пространства. Технический результат - обеспечение возможности управления траекторией космического аппарата с помощью электрической энергии, вырабатываемой, например, солнечными батареями.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу изготовления обмотки электрической машины. Технический результат – повышение выходного напряжения генератора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам постоянного тока. Технический результат заключается в создании однополярных, однонаправленных импульсов, исключающих обратную составляющую ЭДС на каждом полюсном делении.

Группа изобретений относится к электрическим генератором транспортных средств. Электрическая машина содержит корпус, первую обмотку возбуждения, первую обмотку якоря, вторую обмотку возбуждения, вторую обмотку якоря и контроллер.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении технологичности изготовления ротора с постоянными магнитами и упрощении установки полюсов с постоянными магнитами в ротор.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в шаговом двигателе. Технический результат состоит в повышении надежности установки штифта.

Изобретение относится к области нетрадиционной энергетики. Способ преобразования кинетической энергии воздушного потока во вращательное движение лопасти заключается в том, что ветроэнергетическая установка содержит ветроприемное устройство, выполненное в виде ветроколеса, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и снабженного лопастями, установленными на валах, находящихся на оси симметрии лопастей, причем вал каждой лопасти соединен соосно с валом собственного электропривода, в состав которого входит блок управления, осуществляющего разворот соответствующей лопасти, причем при вращательном движении каждой плоской лопасти по круговой орбите положение ее плоскости выставляют с помощью электропривода с датчиком положения вала ведущей лопасти на угол разворота β относительно направления воздушного потока в каждой точке круговой траектории ее вала по команде с ее блока управления, осуществляющего непрерывный аналитический расчет этого угла β=α/2+45° по информации об угле α поворота вертикальной оси относительно вектора воздушного потока, получаемой от датчиков направления воздушного потока и углового положения вертикальной оси ветроэнергетической установки относительно вектора воздушного потока, а для остальных лопастей в соответствующие блоки управления вводятся постоянные поправки угла α 180, 120 или 90 градусов в зависимости от количества лопастей.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Вертикальный ветродвигатель содержит вал с установленными на него траверсами подвески осей и лопасти.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения при сооружении электростанций на потоках воды или воздуха. Шаровой ортогональный энергетический агрегат для круглого в поперечном сечении канала содержит ортогональную турбину с изогнутыми вдоль сферической поверхности лопастями, концы которых с каждой стороны закреплены в ступице, и электрогенератор, при этом каждая ступица соединена с валом или со своим концевым полувалом, вал электрогенератора соединен с валом или с полувалом ортогональной турбины, при этом полувалы ортогональной турбины расположены вдоль одной оси вращения, ориентированной поперек потока, набегающего на ортогональную турбину, лопасти выполнены по винтовой линии, концевые участки каждой лопасти имеют в поперечном сечении профиль лопасти активной турбины, средняя часть каждой лопасти выполнена в поперечном сечении с аэродинамическим профилем, а в месте перехода одного профиля лопасти в другой и в центральной части лопасти установлены плоские тонкие выступы, перпендикулярные оси вращения ортогональной турбины.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения при сооружении электростанций на потоках воды или воздуха. Шаровой ортогональный энергетический агрегат для круглого в поперечном сечении канала содержит ортогональную турбину с изогнутыми вдоль сферической поверхности лопастями, концы которых с каждой стороны закреплены в ступице, и электрогенератор, при этом каждая ступица соединена с валом или со своим концевым полувалом, вал электрогенератора соединен с валом или с полувалом ортогональной турбины, при этом полувалы ортогональной турбины расположены вдоль одной оси вращения, ориентированной поперек потока, набегающего на ортогональную турбину, лопасти выполнены по винтовой линии, концевые участки каждой лопасти имеют в поперечном сечении профиль лопасти активной турбины, средняя часть каждой лопасти выполнена в поперечном сечении с аэродинамическим профилем, а в месте перехода одного профиля лопасти в другой и в центральной части лопасти установлены плоские тонкие выступы, перпендикулярные оси вращения ортогональной турбины.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо содержит лопасти и демпферы, расположенные между двумя плоскостями, на которых закреплены лопасти с возможностью поворота вокруг оси.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо содержит лопасти и демпферы, расположенные между двумя плоскостями, на которых закреплены лопасти с возможностью поворота вокруг оси.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Роторный вертикальный ветродвигатель содержит вращающиеся основания, приемки энергии, поворотное основание.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ротор ветродвигателя содержит вертикальную ось, по меньшей мере одну пару лопастей, размещенных диаметрально противоположно друг другу и включающих в себя верхние и нижние ветроприемные пластины, закрепленные соответственно на верхнем и нижнем горизонтальных валах со смещением их кромок относительно осей горизонтальных валов в направлении движения лопастей на величину, обеспечивающую перекрытие расстояния между горизонтальными валами ветроприемными пластинами одной лопасти при горизонтальном положении ветроприемных пластин другой лопасти.

Изобретение относится к области электростанций метрополитена на воздушном потоке. Ротор с лопастями на встречных воздушных потоках от движения электропоездов, установленный между встречными тоннелями метрополитена, содержит вертикальный вал.

Изобретение относится к башне ветрогенератора (варианты). Башня ветрогенератора включает ветросборный участок, содержащий ветрозаборники, в которые входит ветер и которые расположены в виде множества ярусов, где каждый ярус сконструирован таким образом, чтобы изменять силу и направление ветра; и участок преобразования энергии, сконструированный таким образом, чтобы преобразовывать энергию проходящего через него ветра, где ветросборный участок содержит множество ветронаправляющих стенок, расположенных радиально вокруг центра башни ветрогенератора таким образом, чтобы ветер, втекающий через ветрозаборники, мог течь радиально в направлении участка преобразования энергии; внутри участка преобразования энергии находится установленная в центре каждого яруса башни ветрогенератора ветровая турбина типа Гиромилл, которая содержит ветровые лопасти типа Гиромилл, имеющие показатель относительной скорости конца лопасти (TSR) в диапазоне от 1,1 до 2,4, коэффициент заполнения не ниже 0,2 и скорость вращения не более 240 об/мин; участок преобразования энергии содержит пути потока ветра в пространстве между ветронаправляющими стенками и ветровыми лопастями и пути внутреннего потока в пространстве между ветровыми лопастями в центре башни ветрогенератора и делится на четыре равные части относительно направления, перпендикулярного направлению вхождения ветра в башню ветрогенератора, которые именуются областями с первой по четвертую.

Изобретение относится к вертикальным генераторам электроэнергии. Система вертикальной турбины содержит вертикальную турбину (1), на которой установлен ротор (3), содержащий лопасти (4), которые соответствуют для приема флюидного потока, перекрытие (6), расположенное над турбиной (1), по крайне мере частично покрывая сверху, передний направитель флюидного потока (5) для перенаправления главного флюидного потока (X), размещенный спереди турбины (1) и частично покрывает ее, кроме того, передний направитель флюидного потока (5) сконфигурирован таким образом, чтобы перенаправлять упомянутый главный флюидный поток (X) в бок на открытые лопасти (4) турбины (1) и над перекрытием (6), а так же под турбину (1), также система вертикальной турбины дополнительно содержит задний направитель флюидного потока (10), который размещен за турбиной (1) и который сконфигурирован так, чтобы перенаправлять протекающий над перекрытием (6) флюидный поток (X'') в заднюю часть турбины (1), создавая в лопастях (4) турбины (1) вторичный флюидный поток (Y).

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Роторный ветродвигатель содержит вращающееся основание с установленными на нем валами с ветроприемниками и генераторами, а также направляющим устройством, на валах установлены зубчатые колеса. Валы генераторов выполнены разновысотными, а радиусы роторов генераторов выполнены большими, чем радиусы зубчатых колес, при этом роторы установлены с возможностью перекрытия в плане, а статоры установлены во внешней межроторной зоне. Изобретение направлено на повышение производительности статора при одновременном уменьшении его габаритов. 5 ил.

Наверх