ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2270361
СТАТОР ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА СЕГМЕНТНОГО ТИПА
Имя изобретателя: Литвиненко Александр Михайлович
Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Адрес для переписки: 394026, г.Воронеж, Московский пр-кт, 14, ГОУВПО "ВГТУ", патентный отдел
Дата начала действия патента: 2004.09.27
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Технический результат
заключается в уменьшении массы и габаритов генератора при минимизации его стоимости.
Статор ветроэлектрогенератора сегментного типа содержит полюсные наконечники,
магнитопровод с рабочими катушками и крепежные элементы. Полюсные наконечники статора
выполнены в виде набора Г-образных пластин, причем одни внутренние Г-образные пластины
контактируют с внутренней поверхностью магнитопровода с катушками, а другие внешние Г-образные
пластины - с внешней поверхностью магнитопровода с катушками, а крепежные элементы
выполнены в виде немагнитного кольца, установленного параллельно магнитопроводу с
катушками, и немагнитных болтов, стягивающих горизонтальные участки внутренних и
внешних Г-образных пластин.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области ветроэнергетики.
Известны ветроэлектрогенераторы [1, 2] со статорами традиционного типа.
Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности
существенных признаков является статор ветроэлектрогенератора [3] сегментного типа,
который выполняется на основе магнитной системы машины постоянного тока или
универсальной, то есть имеет полюсные наконечники, магнитопровод с рабочими катушками
и крепежные элементы.
Недостатком данного статора является то, что он приспособлен к работе только с
предварительно разрезанным по диаметру индуктором, что усложняет технологию
изготовления, увеличивает массу.
Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов генератора при минимизации
его стоимости..
Это достигается тем, что полюсные наконечники статора выполнены в виде набора Г-образных
пластин, причем одни - внутренние - Г-образные пластины контактируют с внутренней
поверхностью магнитопровода с катушками, а другие - внешние - Г-образные пластины
контактируют с внешней поверхностью магнитопровода с катушками, а крепежные элементы
выполнены в виде немагнитного кольца, установленного параллельно магнитопроводу с
катушками, и немагнитных болтов, стягивающих горизонтальные участки внутренних и
внешних Г-образных пластин.
Достижение технического результата обусловлено тем, что в качестве базового
элемента выбраны Г-образные магнитопроводы, которые широко распространены, обладают
большой номенклатурой типоразмеров, а также легко могут быть изготовлены из П-образных
путем отсечения одной из стоек.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид спереди
ветроэлектрогенератора, на фиг.2 - вид сверху. В более крупном масштабе статор
генератора показан на фиг.3 - вид сбоку, на фиг.4 - вид спереди.
Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения состоит из башни 1, ветроколес, имеющих
обод 2 с ферромагнитными постоянно намагниченными роторными сегментными элементами 3.
Ветроколеса велосипедного типа, имеют спицы-лопасти 4, ветроколеса связаны гибким
элементом 5 (например, цепью или зубчатым ремнем), который охватывает шкивы 6,
укрепленные на ступице. В центре, между вертикально установленными ветроколесами и
одновременно между горизонтально установленными ветроколесами, установлен статор 7.
На башне установлено вращающееся основание 8, а гибкий элемент снабжен натяжным
устройством - роликом 9 с подпружиненным рычагом 10. Вращающееся основание снабжено
хвостом 11, поперечной траверсой 12, на концах которой установлены подшипниковые узлы 13.
Статор (см. на фиг.3 и 4) содержит набор из следующих Г-образных пластин: длинных
внутренних 14, длинных внешних 15, коротких внешних 16, коротких внутренних 17. Крепление
организовано с помощью немагнитного кольца 18, которое установлено параллельно
основному магнитопроводу, немагнитных болтов 19, которые проходят через отверстия,
выполненные в горизонтальных участках 20 Г-образных пластин. Основной магнитопровод 21 с
рабочими катушками 22, соединенными проводами 23, представляет собой стандартный статор
от автомобильного генератора синхронного типа. Роторные элементы 3 намагничены на оси
агрегата, т.е. полюсы находятся спереди и сзади генератора (см. фиг.1), и элементы
перемыкают внутренний и внешний магнитопроводы при работе устройства.
Работа устройства. Под воздействием ветрового потока на лопасти 4, ветроколеса, а
следовательно, и ободы 2 приходят во вращение. Роторные элементы 3 поочередно вступают в
магнитное взаимодействие с полюсными наконечниками, и в соответствие с принципом
работы индукторного генератора, коммутируют магнитный поток.
В результате в катушках 22 наводится э.д.с., которая предается на блок регулирования и
далее в нагрузку. Фактическое выполнение Г-образных пластин в виде двух - длинного и
короткого - наборов связано с тем, что на один статор работают четыре ветроколеса и их
необходимо разнести в осевом направлении для более компактной компоновки и уменьшения
длины вертикальных участков Г-образных магнитопроводов, при этом незначительно
увеличивается длина горизонтальных участков, что практически мало влияет на
массогабаритные показатели.
Технико-экономическим преимуществом данного статора является его высокая
технологичность, основанная на модульной структуре Г-образных магнитопроводов. Это
приводит к уменьшению массы, габаритов, при этом стоимость является минимально
возможной, что важно для объектов ветроэнергетики.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. А.с. СССР № 732572 /В.К.Александров и др. - Ветроагрегат, Б.И. № 17, 1980 г., F 03 D 1/30.
2. А.с. СССР № 861716 /И.П.Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат, Б.И. № 11, 1981 г., F 03 D 1/00.
3. Патент РФ № 2204734 /А.М.Литвиненко - Статор ветроэлектрогенератора, опубл. Б.И. № 14, от
20.05.2003, з-ка № 2001129417/06 от 31.10.2001, МКИ7 F 03 D 9/00.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Статор ветроэлектрогенератора сегментного типа, содержащий полюсные
наконечники, магнитопровод с рабочими катушками и крепежные элементы, отличающийся
тем, что полюсные наконечники статора выполнены в виде набора Г-образных пластин,
причем одни внутренние Г-образные пластины контактируют с внутренней поверхностью
магнитопровода с катушками, а другие внешние Г-образные пластины - с внешней
поверхностью магнитопровода с катушками, а крепежные элементы выполнены в виде
немагнитного кольца, установленного параллельно магнитопроводу с катушками, и
немагнитных болтов, стягивающих горизонтальные участки внутренних и внешних Г-образных
пластин.
Версия для печати
Дата публикации 02.02.2007гг
вверх
|
