ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2239093
ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР
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: 2003.02.10
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Технический результат
заключается в уменьшении пускового момента. Ветроэлектрогенератор содержит башню с
поворотной траверсой, ветроколеса, устройство установки на ветер, роторы и статоры с
обмотками, роторы выполнены в виде аэродинамических шайб (двояковогнутых дисков),
закрепленных на концах лопастей, а статор содержит полюсные наконечники, торцы которых
магнитно связаны с роторами. При этом лопасти снабжены дополнительными роторами,
установленными между центром вращения и концами лопастей, причем дополнительные
роторы магнитно связаны с дополнительными статорами, установленными на траверсе.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для
получения электроэнергии.
Известен ветроэлектрогенератор, содержащий башню с поворотными ветроколесами,
устройство установки на ветер, а также роторы и статоры с обмотками [1].
Недостатком данного устройства является увеличенная масса ротора, который
фактически имеет диаметр, равный диаметру самого ветроколеса, что в случае ветроколес
большого диаметра практически неприемлемо.
Известен ветроэлектрогенератор, 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 [2].
Недостатком данного устройства является большой пусковой момент, что ухудшает
использование ветроэлектрогенератора при ветрах низкой эффективности.
Технический результат, заключающийся в возможности уменьшения пускового момента,
обеспечивается за счет того, что в ветроэлектрогенераторе, содержащем башню с
поворотной траверсой с ветроколесами, устройство установки на ветер, роторы и статоры
с обмотками, 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, согласно изобретению лопасти
снабжены дополнительными роторами, установленными между центром вращения и концами
лопастей, причем дополнительные роторы магнитно связаны с дополнительными статорами,
установленными на траверсе.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На фиг.1 изображен ветроэлектрогенератор с дополнительными роторами и статором (вид
спереди), на фиг.2 - то же (вид сверху), на фиг.3 показаны дополнительные роторы и статоры (вид
сбоку), на фиг.4 показан ветроэлектрогенер целиком, вид спереди, на фиг.5 - то же (вид
сверху).
Ветроэлектрогенератор 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.
|
Ветроэлектроэгенератор 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.
Ветроэлектрогенератор дополнительно снабжен роторами 16, магнитосвязанными с
дополнительным статором 17. Одно из возможных исполнений статора включает в себя
магнитопроводы 18, постоянный магнит 19 и катушку 20.
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. При необходимости обеспечить работу при
слабых ветрах катушка 2 отключается, а к нагрузке подключается только катушка 20, то есть
генератор, составленный из статора 17 и ротора 16. Поскольку расстояние от оси вращения
генератора меньше, чем до генератора с катушкой 2, это обеспечивает меньший пусковой
момент и возможность работы системы с ветрами меньшей интенсивности.
Обеспечение этой возможности расширяет функциональные характеристики
ветроэлектрогенератора, увеличивает энергоотдачу.
При ветрах повышенной интенсивности возможно подключение катушки 2 и катушки 20, что
увеличивает мощность по сравнению с прототипом.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. GB 2233715 А, мкл. F 03 D 9/00, 16.01.1991.
2. Патент РФ 2184267. А.М.Литвиненко, по заявке №2000128442, от 13.11.2000, опубл. 27.11.2002. Бюл.
№18.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ветроэлектрогенератор, содержащий башню с поворотной траверсой с
ветроколесами, устройство установки на ветер, роторы и статоры с обмотками, 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, отличающийся тем, что лопасти снабжены дополнительными
роторами, установленными между центром вращения и концами лопастей, причем
дополнительные роторы магнитно связаны с дополнительными статорами, установленными
на траверсе.
Версия для печати
Дата публикации 02.02.2007гг
вверх
|
