ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2184267
ВЕТРОГЕНЕРАТОР
Имя изобретателя: Литвиненко А.М.
Имя патентообладателя: Воронежский государственный технический университет
Адрес для переписки: 394026, г.Воронеж, Московский пр-т, 14, ВГТУ, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2000.11.13
Изобретение относится к ветроэнергетике. Технический результат, заключающийся
в упрощении конструкции, уменьшении массы и габаритов, обеспечивается за счет того, что
в ветрогенераторе, содержащем башню с поворотными ветроколесами, устройство установки
на ветер, роторы и статоры с обмотками, согласно изобретению роторы выполнены в виде
аэродинамических шайб, представляющих собой двояковогнутые диски, закрепленные на
концах лопастей, а статор содержит полюсные наконечники, торцы которых магнитно
связаны с роторами.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для
получения электроэнергии.
Известен безредукторный ветроагрегат, содержащий магнитоэлектрический
генератор со статором и сегментным ротором и ветроколесо с горизонтальной осью
вращения (см. SU 861716 А, 07.09.1981, кл. F 03 D 1/00).
Недостатками ветроагрегата являются большая материалоемкость и сложность сборки.
Известен ветрогенератор, содержащий башню с поворотными ветроколесами, устройство
установки на ветер, а также роторы и статоры с обмотками (см. GB 2233715 А, кл. F 03 D 9/00, 16.01.1991,
фиг.1, 2), по совокупности существенных признаков принятый в качестве ближайшего аналога
(прототипа) изобретения.
Недостатком данного устройства является увеличенная масса ротора, который фактически
имеет диаметр, равный диаметру самого ветроколеса, что в случае ветроколес большого
диаметра практически неприемлемо.
Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, уменьшении ее массы и
габаритов, обеспечивается за счет того, что в ветрогенераторе, содержащем башню с
поворотными ветроколесами, устройство установки на ветер, роторы и статоры с обмотками,
согласно изобретению роторы выполнены в виде аэродинамических шайб, представляющих
собой двояковогнутые диски, закрепленные на концах лопастей, а статор содержит
полюсные наконечники, торцы которых магнитно связаны с роторами.
|
|
|
|
|
На фиг.1 изображен ветрогенератор с находящейся напротив одной пары полюсов роторной
шайбой; на фиг.2 показан ветрогенератор (вид спереди); на фиг.3 - ветрогенератор (вид
сверху).
Ветрогенератор имеет нижний полюсный наконечник 1, катушку 2 с сердечником, источник
магнитного поля возбуждения 3 (например, постоянный магнит), верхний полюс (верхний
полюсный наконечник) 4. Торцы 5 полюсов 1 и 4 скошены так, чтобы обеспечить минимальный
зазор между полюсами 1 и 4 и роторной шайбой 6, которая представляет собой часть
сферической оболочки, прикрепленной болтом 7 к концу лопасти 8.
|
Ветрогенератор также включает в себя башню 9 с траверсой 10, на концах которой, в
подшипниках 11, установлены поворотные ветроколеса 12, к траверсе 10 прикреплен руль 13
ориентации установки на ветер. Генератор 14 с траверсой 10 установлен на поворотном
основании 15.
Шайбы 6 являются частью сферы (т.е. имеют двояковогнутость), а торцы наконечников 1 и 4
магнитно связаны с ферромагнитными шайбами 6 в момент их прохождения мимо наконечников
1 и 4.
ВЕТРОГЕНЕРАТОР РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
При вращении колес 12 (лопастей 8) в набегающем потоке воздуха аэродинамические пластины
6 коммутируют магнитный поток, созданный магнитом 3 в магнитной системе. Эти изменения
потока воспринимаются катушкой 2 и передаются в сеть. При изменении направления ветра
верхняя часть башни 9 вместе с подшипниками 11 и рулем 13 поворачивается в подшипнике 11
поворотной части. Одновременно с этим поворачивается магнитная система генератора 14.
Таким образом, роторы 6 оказываются в зазоре магнитных систем при любой ориентации
колеса 12 на ветер.
Таким образом, в сочетании с большим радиусом роторов 6 обеспечивается быстрая
коммутация, что приводит к увеличению удельной нагрузки. Кроме этого, увеличивается
надежность за счет отсутствия передаточных механизмов от ветроколеса 12 к генератору 14,
а сферическая форма шайб 6 гарантирует магнитное сцепление при возможном изгибе
лопастей 8.
Протяженная форма наконечников позволяет осуществлять подключение одновременно двух
ветроколес, что вдвое повышает массогабаритные показатели по сравнению с прототипом и
традиционными агрегатами.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ветрогенератор, содержащий башню с поворотными ветроколесами, устройство
установки на ветер, роторы и статоры с обмотками, отличающийся тем, что роторы
выполнены в виде аэродинамических шайб, представляющих собой двояковогнутые диски,
закрепленные на концах лопастей, а статор содержит полюсные наконечники, торцы
которых магнитно связаны с роторами.
Версия для печати
Дата публикации 31.01.2007гг
вверх
|
