Ротор ветроэлектрогенератора
Владельцы патента RU 2290534:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано, в частности, в ветроэлектрогенераторах сегментного типа. 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 ветроэлектрогенератора, 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. 3 ил.
Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа.
Известно [1, 2] роторы ветроэлектрогенераторов традиционного типа, содержащих ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, в более общем случае дугообразные элементы могут быть замкнутые.
Из всех известных аналогов наиболее близкими к заявленному по совокупности существенных признаков является ротор ветроэлектрогенератора [3], который входит в состав ветроэлектрогенераторной установки и включает в себя постоянный магнит, установленный посередине С-образной скобы с помощью бандажа из немагнитной проволоки, а также ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы.
Недостатком данного ротора является то, что он не может быть использован при работе с индукторным генератором, а также сложность крепления, связанная с применением немагнитного бандажа, повышенная масса.
Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления.
Достижение технического результата обусловлено тем, что 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.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид немагнитной призмы, на фиг.2 - более крупно показан дугообразный элемент с ферромагнитными телами и немагнитными призмами, на фиг.3 показан общий вид сбоку ветроэлектрогенератора, оснащенного данным ротором.
Магнитопроводы ротора ветроэлектрогенератора укреплены на дугообразном элементе 1, который соединяет две лопасти 2, установленные на ступице. Каждый из магнитопроводов имеет параллелепипеды 3, которые чередуются с немагнитными призмами 4, основания которых выполнены в виде равнобедренных трапеций, при этом призмы и параллелепипед пронизывает скрепляющий элемент 5, а призма крепится к дугообразному элементу 1 болтами 6, при этом дуговой элемент 1 укреплен на лопастях с помощью уголков 7 и 8. Боковые грани призмы снабжены отверстиями 9 для размещения элементов 5.
Работа устройства. При наличии ветрового потока, который оказывает давление на спицы (лопасти), ротор приходит во вращение. Ферромагнитные магнитопроводы (фактические зубцы ротора) модулируют магнитный поток статора. Статор устанавливается на нижнем конце траверзы, которая прикреплена к подвижному (поворотному) основанию, на котором также укреплены подшипник ступицы и хвост ветроэлектрогенератора. Статор, как и все статоры индукторных генераторов, представляют собой магнитную цепь, в состав которой, кроме магнитопровода, входят источник магнитного поля - постоянный магнит или катушка возбуждения и рабочая катушка, которая воспринимает изменения потока, вызванные его модуляцией ротором. Индуцированное напряжение далее подается на блок регулирования и далее к нагрузке.
Технико-экономическим преимуществом данного ротора является то, что при его применении оказывается ненужным изготовление полностью замкнутого обода, а можно ограничиться дугообразными элементами, которые являются замыкающими сторонами треугольника, две стороны которого образованы лопастями. Это уменьшает массу ротора и его стоимость при сохранении удовлетворительных аэродинамических характеристик. Применение немагнитных призм 4 позволяет упростить крепление активных элементов - параллелепипедов 3 за счет того, что дугообразный элемент 1 может быть выполнен в виде полосы без каких-либо зубчатых элементов.
Источники информации
1. А.с. СССР №732572, В.К.Александров и др. - Ветроагрегат, БИ №17, 1980 г., F 03 D 03/30.
2. А.с. СССР №861716, И.П.Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат, БИ №11, 1981 г., F 03 D 1/00.
3. Патент РФ №2211951, А.М.Литвиненко - Ветроэлектрогенераторная установка, опубл. БИ №25 от 10.09.2003, заявка №20011359 46/06 от 27.12.2001, МКИ F 03 D 9\00.
Ротор ветроэлектрогенератора, содержащий ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, отличающийся тем, что 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.
