Ротор сегментного ветроэлектрогенератора
Владельцы патента RU 2782635:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Генератор содержит статор, включающий магнитопровод, кольцеобразный магнит, а также ротор, содержащий вал, ступицу, источники возбуждения, обод и модули, содержащие в свою очередь источники возбуждения, а также крепежные элементы. При этом каждый модуль содержит отрезок трубы прямоугольного профиля, соединенный одной из сторон с ободом через немагнитную прокладку, а к смежным, относительно места крепления, сторонам трубы прикреплены источники возбуждения с профилированными полюсными наконечниками, входящие в магнитный контакт через зазор с магнитопроводами статора. Техническим результатом изобретения является повышение надежности оборудования, упрощение конструкции и повышение эффективности генератора. 1 ил.
Изобретение относится к области ветроэнергетики.
Известен сегментный ротор, например, по патенту РФ №2270360 / A.M. Литвиненко, А.Е. Новиков - Ротор сегментного ветроэлектрогенератора / Опубл. 20.02.2006, Бюл. №5, 2006, F03D 1/06, заявка №2004128706/06 от 27.09.2004. Сегментный ротор содержит ступицу, лопасти, обод и магнитопроводы, которые выполнены в виде цепи их ферромагнитных и неферромагнитных пластин, скрепленных вилками, цепь расположена на ободе и снабжена натяжным устройством.
Недостатком его является возможность лишь реализации радиальной ориентации воздушного зазора, а также необходимость натяжного устройства.
Известен ротор ветроэлектрогенератора по патенту по патенту РФ №2275530 / A.M. Литвиненко - Ротор сегментного ветроэлектрогенератора / Опубл. 27.04.2006, Бюл. №12, 2006, F03D 1/06, заявка №2004128674/06, 27.09.2004, который содержит ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы. При этом магнитопроводы ротора сегментного ветроэлектрогенератора выполнены в виде катушек из ферромагнитной проволоки, которые установлены на дугообразных элементах.
Недостатком данного ротора является большое количество намоточных работ.
Также известен ротор по патенту РФ №2290534 / A.M. Литвиненко - Ротор сегментного ветроэлектрогенератора / Опубл. 27.12.2006, Бюл. №36, 2006, F03D 1/06, заявка №2005116803/06, 01.06.2005. Технический результат, заключающийся в уменьшении массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления, обеспечивается за счет того, что в роторе сегментного электрогенератора, содержащем ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, согласно изобретению магнитопровод ротора выполнен в виде ферромагнитных параллелепипедов, чередующихся с немагнитными призмами, основания которых выполнены в виде равнобедренных трапеций, а боковые грани снабжены отверстиями для размещения скрепляющих элементов.
Недостатком данного ротора является то, что несмотря на отсутствие натяжного устройства он обеспечивает лишь радиальную направленность воздушного зазора, что приводит к снижению эффективности генератора.
Изобретение направлено на повышение надежности оборудования, упрощения конструкции и повышение эффективности генератора.
Это достигается тем, что генератор содержащий статор, включающий магнитопровод, кольцеобразный магнит, а также ротор, содержащий вал, ступицу, источники возбуждения, обод и модули, содержащие в свою очередь источники возбуждения, а также крепежные элементы, отличающийся тем, что каждый модуль содержит отрезок трубы прямоугольного профиля, соединенный одной из сторон с ободом через немагнитную прокладку, а к смежным, относительно места крепления, сторонам трубы прикреплены источники возбуждения с профилированными полюсными наконечниками, входящие в магнитный контакт через зазоры с магнитопроводами статора.
Достижение технического результата обеспечивается за счет того, что ротор взаимодействует со статором по двум воздушным зазорам.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где изображен заявленный ротор, разрез в вертикальной плоскости.
Фиг. 1 - Ротор, разрез в вертикальной плоскости.
Ротор сегментного генератора содержит колесо с ободом 1, ступицу 2, вал 3, обод имеет борта 4 с отверстиями 5, прямоугольный профиль 9 закреплен на бортах 4 через немагнитную проставку 8, на профиле 9 расположены постоянные магниты 10, 11 и уголки профилированного полюсного наконечника 6, 7, стянутые с профилем немагнитными болтами 12 и 13. Взаимодействие ротора с элементами статора, магнитопроводом 14, кольцеобразный магнит 17 происходит через воздушные зазоры 15 и 16.
Ротор работает следующим образом. При вращении обода 1 посредством какого-либо двигателя, например, лопастей ветроэлектрогенератора, скрепленных с ободом уголковые соединения, периодически входят в магнитный контакт через зазоры 15 и 16 с магнитопроводами 14 статора. Замыкая и размыкая периодически магнитную цепь: ротор, левые воздушные зазоры 15 и 16, магнитопровод 14, кольцеобразный магнит 17, магнитопровод 14, левые воздушные зазоры 15 и 16, ротор, в катушке 17 индуцируется ЭДС.
Технико-экономическим преимуществом данного ротора является его высокая технологичность, основанная на использовании элементов полосового типа, а также на том, что дополнительное приращение ЭДС достигается за счет только дополнительных роторных элементов, при этом источник магнитного поля остается прежним, а его эффективность повышается за счет наличия двух воздушных зазоров 15 и 16, а не одного, как в аналоге.
Генератор, содержащий статор, включающий магнитопровод, кольцеобразный магнит, а также ротор, содержащий вал, ступицу, источники возбуждения, обод и модули, содержащие в свою очередь источники возбуждения, а также крепежные элементы, отличающийся тем, что каждый модуль содержит отрезок трубы прямоугольного профиля, соединенный одной из сторон с ободом через немагнитную прокладку, а к смежным, относительно места крепления, сторонам трубы прикреплены источники возбуждения с профилированными полюсными наконечниками, входящие в магнитный контакт через зазор с магнитопроводами статора.
