СТАТОР ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА
(51) 7 F03D9/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 13.11.2007 - прекратил действие
--------------------------------------------------------------------------------
(21) Заявка: 2001129417/06
(22) Дата подачи заявки: 2001.10.31
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.10.31
(45) Опубликовано: 2003.05.20
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 861716 A, 07.09.1981. SU 861715 A, 07.09.1981. SU 1787205 A3, 07.01.1993. RU 2000466 C, 07.09.1993. FR 2266006 A, 28.11.1975. DE 3601745 A1, 23.07.1987. DE 19543458 A1, 28.05.1997.
(71) Заявитель(и): Воронежский государственный технический университет
(72) Автор(ы): Литвиненко А.М.
(73) Патентообладатель(и): Воронежский государственный технический университет
Адрес для переписки: 394026, г.Воронеж, Московский пр-т, 14, ВГТУ, патентный отдел
(54) СТАТОР ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Технический результат, заключающийся в уменьшении массы и габаритов генератора при минимизации его стоимости, обеспечивается за счет того, что статор ветроэлектрогенератора, содержащий магнитопроводы, обмотки, возбуждающие элементы и стяжные болты с планками, согласно изобретению выполнен в виде двух дугообразных сегментов с обмотками, совмещенных внешними сторонами так, что концы дуг направлены симметрично в разные стороны, во внутренних частях дуг установлены поперечные магнитопроводы, между которыми размещены возбуждающие элементы. 4 ил.
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 ветроэлектрогенератор [3] сегментного типа, статор которого является сегментом статора традиционного типа.
Недостатком данного статора является то, что он приспособлен к работе только с одним ветроколесом. Установка другого параллельного ветроколеса связана с использованием второго такого же статора, что увеличивает массу и габариты агрегата.
Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов генератора при минимизации его стоимости.
Это достигается тем, что статор выполнен в виде двух сегментов с обмотками, совмещенных внешними сторонами так, что концы дуг направлены симметрично в разные стороны, во внутренних частях дуг установлены поперечные магнитопроводы, между которыми размещены возбуждающие элементы.
Достижение технического результата обусловлено тем, что в качестве дугообразных сегментов можно использовать части статоров обычного типа со штатными обмотками, при этом достигается возможность работы с двумя вектроколесами одновременно, что улучшает экономические показатели.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан исходный статор традиционного типа, в частности статор универсального коллекторного двигателя; на фиг.2 показан статор, выполненный на базе дугообразных сегментов, полученных из исходного статора, вид спереди; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 показан статор в комплексе с роторными элементами, установленными на лопастях ветроколеса.
Статор ветроэлектрогенератора собран на базе статора универсального коллекторного двигателя (фиг.1), который разрезается по линии А-А.
Статор состоит из двух половин 1 и 2, которые соответствуют верхней и нижней половине статора, показанный на фиг.1. Каждая из половин имеет обмотки 3 и 4 и внутренние полюсные наконечники 5. Между статорами установлена немагнитная непроводящая проставка 6. Как видно из фиг.2, каждая из половин статора выполнена в виде двух дугообразных сегментов с обмотками, совмещенных внешними (фиг.1) сторонами симметрично в разные стороны. Во внутренних частях дуг, т. е. полюсных наконечниках 5 установлены поперечные магнитопроводы 7, между которыми размещены возбуждающие элементы (постоянные магниты) 8. Статор стянут стяжными болтами 9, которые проходят через планки 10. При работе генератора статор периодически находится в магнитном контакте с роторными вставками 11, которые закреплены на концах лопастей 12. Магнитопроводы имеют боковые участки 13.
Для изготовления данного статора используется типовой статор, например, универсального коллекторного двигателя, разрезанный по линии А-А (см. фиг.1) со штатными обмотками, которые используются в качестве рабочих. В дополнение к существующему комплекту устанавливаются поперечные магнитопроводы, набранные из полос электротехнической стали.
Данная конфигурация стягивается болтами 9 вместе с возбуждающими элементами - постоянными магнитами или обмотками возбуждения с сердечниками. Боковые участки 13 имеют запилы, приближающие их форму к цилиндрической, для лучшего магнитного контакта с роторными вставками 11.
Работа генератора происходит следующим образом.
При вращении лопастей 12 роторные вставки 11 перемещаются по круговой траектории, периодически изменяя магнитную проводимость между боковыми участками 13, т. е. моделируя с частотой магнитный поток, создаваемый в цепи: источник 8 - поперечный магнитопровод 7 - внутренний полюсный наконечник 5 - одной из двух половин (например, 1) вставка 11 - вторая половина 2 - второй магнитопровод 7 - второй полюс источника 8. В результате в обмотках 3 наводится ЭДС с частотой вращения, кратной числу лопастей 12 и количеству колес.
Достоинством данного генератора является высокая технологичность, обусловленная использованием штатного статора с обмотками, а также простых и технологичных элементов - магнитопроводов 7 и постоянных магнитов 8 - минимальная доработка может быть обусловлена только выполнением запилов для лучшего обеспечения магнитного контакта участков 13 и роторными вставками 11.
Источники информации
1. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. М.; Энергоатомиздат, 1983 г. , с. 109-110, рис. 5.28; 5.29.
2. Авторское свидетельство СССР 732572 /В.К. Александров, /В.Ф. Мосолов - Ветроагрегат/, Б.И. 17, 1980 г., F 03 D 3/30.
3. Авторское свидетельство СССР 861716 /И.П. Копылов, Т.В. Лядова - Безредукторный ветроагрегат/.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Статор ветроэлектрогенератора, содержащий магнитопроводы, обмотки, возбуждающие элементы и стяжные болты с планками, отличающийся тем, что статор выполнен в виде двух дугообразных сегментов с обмотками, совмещенных внешними сторонами так, что концы дуг направлены симметрично в разные стороны, во внутренних частях дуг установлены поперечные магнитопроводы, между которыми размещены возбуждающие элементы.
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
