Ротор сегментного ветроэлектроагрегата

Авторы патента:

Литвиненко Александр Михайлович (RU)

F03D9/00 - Приспосабливание ветряных двигателей для особых целей; агрегатирование ветряных двигателей с приводимыми ими устройствами (при преобладании отличительных признаков приводимых устройств см. классы, к которым отнесены эти устройства)

Владельцы патента RU 2517513:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе. Ферромагнитные тела выполнены в виде отрезков труб прямоугольного профиля. Средняя часть отрезков имеет выборку трех сторон профиля, а четвертая сторона снабжена изгибом, линия которого перпендикулярна ободу. Изобретение позволяет понизить массу и габариты сегментного ротора при минимизации его стоимости. 5 ил.

Изобретение относится к. области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа.

Известен ветроэлектрогенератор [Патент РФ №2211951 / А.М.Литвиненко - Ветроэлектрогенераторная установка, опубл. БИ №25 от 10.09.2003, заявка №20011359 46/06 от 27.12.2001, МПК F03D 9/00], в котором ротор, входящий в состав ветроэлектрогенераторной установки, включает в себя постоянный магнит, установленный посередине С-образной скобы с помощью бандажа из немагнитной проволоки.

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.

Из известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ротор ветроэлектрогенератора [Патент РФ №2270363 / А.М.Литвиненко - Ротор ветроэлектрогенератора, опубл. БИ 5 от 20.02.2006, заявка №20041286 76/06 от 27.09.2004, МПК F03D 9/00].

Технический результат от использования данного ротора заключается в уменьшении массы и габаритов ротора сегментного ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления и обеспечивается за счет того, что магнитопроводы ротора ветроэлектрогенератора выполнены в виде ферромагнитных тел, которые соединены между собой с помощью болтов и немагнитных П-образных скоб и установлены на дугообразных элементах. Таким образом, в состав ротора входит ступица, лопасти, спицы, обод и ферромагнитные тела.

Недостатком данного ротора является то, что в его составе затруднительно использовать широко распространенные трубчатые элементы как кругового, так и квадратного сечений.

Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов ротора сегментного ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления.

Это достигается тем, что в роторе сегментного ветроэлектрогенератора, содержащем ступицу, лопасти, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе, согласно изобретению ферромагнитные тела выполнены в виде отрезков труб прямоугольного профиля, причем средняя часть отрезков имеет выборку трех сторон профиля, а четвертая сторона снабжена изгибом, линия которого перпендикулярна ободу.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид ротора, на фиг.2 - сечение одного из элементов, на фиг.3 - вид сверху, на фиг.4 - разрез по средней части элемента ротора, на фиг.5 - общий вид сбоку ветроэлектрогенератора, оснащенного данным ротором.

Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу 1, лопасти 2, спицы 3, обод 4, ферромагнитные тела 5 выполнены в виде отрезков труб прямоугольного профиля, при этом средняя часть имеет выборку трех сторон, а четвертая сторона 6 снабжена изгибом, линия 7 которого перпендикулярна ободу, в этой зоне сделано отверстие и с помощью крепежного элемента (болта) 8 и гайки 9 ферромагнитное тело крепится к ободу.

Ротор работает следующим образом: при наличии ветрового потока, который оказывает давление на спицы (лопасти), ротор приходит во вращение. Ферромагнитные магнитопроводы модулируют магнитный поток статора. Статор устанавливается на нижнем конце траверсы, которая прикреплена к подвижному (поворотному) основанию, на котором также укреплены подшипник ступицы и хвост ветроэлектрогенератора. Статор, как и все статоры индукторных генераторов, представляет собой магнитную цепь, в состав которой кроме магнитопровода входит 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. Для увеличения коэффициента использования диаметр лопастей выбирается больше диаметра ротора.

Технико-экономическим преимуществом данного ротора является возможность использования широко распространенных труб прямоугольного профиля, подвергающихся минимальной обработке - вырезка средней части изгибания, при этом внешние части ферромагнитных тел располагаются по внешней окружности обода, обеспечивая тем самым цилиндричность ротора, поскольку ферромагнитное тело опирается на обод лишь крайними кромками.

Ротор сегментного ветроэлектрогенератора, содержащий ступицу, лопасти, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе, отличающийся тем, что ферромагнитные тела выполнены в виде отрезков труб прямоугольного профиля, причем средняя часть отрезков имеет выборку трех сторон профиля, а четвертая сторона снабжена изгибом, линия которого перпендикулярна ободу.

Похожие патенты:

Статор ветроэлектроагрегата // 2517168

Изобретение относится к области электротехники и ветроэнергетики. Предлагаемый статор ветроэлектроагрегата содержит магнитопроводы, систему возбуждения, стяжные элементы и обмотку, при этом согласно изобретению статор выполнен в виде П-образной скобы и пакета пластин, на которых установлены сердечники с рабочей катушкой и катушкой возбуждения, а средняя часть указанного пакета жестко связана со средней частью указанной П-образной скобы.

Сегментный ротор // 2516733

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Сегментный ротор содержит ступицу, лопасти, спицы, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе с помощью элементов крепления.

Способ работы ветровой энергетической установки // 2516381

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности.

Ветроэнергетическая установка // 2516092

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов установки.

Ротор ветроэлектрогенератора // 2515577

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, спицы, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе.

Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения // 2515570

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения электроэнергии. Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения содержит башню, поворотное основание, траверсы, статорные элементы, первую и верхнюю вторую стойки с ветроколесами и роторными элементами.

Статор электрической машины // 2515563

Изобретение относится к области электрических машин, в частности к генераторам ветроэнергетических установок. Техническим результатом является упрощение технологии, уменьшение стоимости.

Статор ветроэлектрогенератора // 2514379

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Изобретение направлено на увеличение степени использования стоек U-образных магнитопроводов.

Вертикальный ветровой электрогенератор // 2511985

Вертикальный ветровой электрогенератор содержит опорную колонну (1), по крайней мере один генераторный блок (2), по крайней мере две лопасти (3), устройство контроля возбуждения, выпрямительное устройство, реверсивный частотный преобразователь, фланцы, опоры, систему охлаждения, подъемный механизм (80) и подъемную систему.

Ветроэнергетическая установка // 2508472

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для питания электроэнергией различных потребителей, в частности, работающих на постоянном токе.

Ветроэлектрогенератор // 2518152

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к магнитоэлектрическим генераторам, использующим для вращения ротора энергию воздушного потока. Техническим результатом является сохранение выработки электроэнергии при малых и больших скоростях ветра, а также при повышенных электрических нагрузках. Ветроэлектрогенератор содержит установленные на валу ветроколесо и магнитоэлектрический генератор, ротор которого выполнен в виде двух дисков с равномерно размещенными на них постоянными магнитами, неподвижный статор с равномерно расположенными на нем катушками индуктивности расположен между дисками ротора, центробежные регуляторы магнитного зазора и лепестковые пружины установлены на валу, вал имеет продольные шлицевые пазы, в которые установлены выступы, выполненные в дисках ротора, диски ротора установлены на валу с возможностью перемещения в осевом направлении относительно неподвижного статора, лепестковые пружины установлены с возможностью увеличения магнитного зазора между постоянными магнитами ротора и катушками индуктивности статора, каждый центробежный регулятор магнитного зазора выполнен в виде двуплечего рычага и установлен с возможностью уменьшения магнитного зазора между постоянными магнитами ротора и катушками индуктивности статора, а на другом плече установлен груз. 1 ил.

Блочная ярусная и рядная ветровая электростанция // 2519539

Изобретение относится к ветроэнергетике. Блочная ярусная и рядная ветровая электростанция состоит из установленной и закрепленной на фундаменте блочной ярусной и рядной эстакады. Каждый ярус образуют блоки, установленные в два ряда с кожухами, имеющими на своей поверхности звукоизоляцию и состоящими из патрубков и средних частей, в которых устанавливаются ветроэнергетические установки. Ветроэнергетические установки оборудованы электромеханической системой для поворота их внутри кожухов от сигнала датчиков направления ветра, при изменении направления ветра на противоположное. Патрубки кожухов имеют форму очертаний квадрата во входной части с последующим переходом к форме очертаний усеченного конуса, форма патрубков позволяет улавливать косые потоки ветра и направлять их в средние части. Блоки первого яруса крепятся к основанию и между собой, блоки последующих ярусов крепятся к предыдущим и между собой. Ветроэнергетическая электростанция, кроме лестниц, оборудуется грузопассажирским лифтом, на крыше последнего яруса могут устанавливаться солнечные батареи, свободное пространство под первым ярусом используется для размещения инвертора, дизельгенератора и аккумуляторной. Изобретение позволяет максимально использовать энергию ветрового потока. 2 ил.

Ветровой водонагреватель // 2522743

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к системам отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Ветровой водонагреватель содержит вертикальный корпус, крышку и днище, внутри которого закреплены верхняя, средняя и нижняя перфорированные перегородки. Вертикальный вал, установленный в крышке через фланец и отключающее устройство, соединен с валом ветродвигателя. Внизу вал установлен в отверстии неподвижного диска, прикрепленного к днищу, жестко соединен с подвижным диском. На каждой из трех перегородок сверху закреплены пустотелые втулки, заполненные веществом, изменяющим свое агрегатное состояние. Верхняя часть указанных втулок прикреплена к неподвижному диску, контактирующему с подвижным диском, закрепленным на валу. На валу под крышкой закреплены радиально четыре лопасти в виде полуцилиндров отрезков труб. Внизу над подвижным диском с лопастями в таком же виде закреплены четыре нижние лопасти. Внутри трех втулок на валу напротив отверстий закреплены радиально по четыре лопасти в виде полуцилиндров. Предлагаемый ветровой водонагреватель прост по конструкции, компактен, имеет значительный коэффициент преобразования механической энергии в тепловую, многофункционален. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Статор ветроэлектроагрегата // 2523523

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с преимущественно тихоходными ветроколесами. Статор ветроэлектроагрегата содержит катушку, источник возбуждения и магнитопроводы, причем согласно изобретению статор содержит нижний ферромагнитный уголок и верхний неферромагнитный уголок. На горизонтальной полке нижнего ферромагнитного уголка укреплены рабочая катушка с сердечником и источник возбуждения, а в горизонтальной полке верхнего неферромагнитного уголка выполнены отверстия, в которых установлены сердечник рабочей катушки и наконечник источника возбуждения. Технико-экономическим преимуществом данного статора является его интегрированная конструкция, объединяющая рабочую катушку, источник возбуждения, магнитопровод и крепящие элементы, что позволяет улучшить массогабаритные показатели при минимизации его стоимости. 5 ил.

Статор // 2523683

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с преимущественно тихоходными колесами. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов генератора при минимизации его стоимости. Cтатор содержит основание, катушки, источник возбуждения и два полосовых магнитопровода, первый из которых закреплен на основании, на внешнем его конце установлена первая катушка с сердечником, между вторым магнитопроводом и основанием установлены прокладки, на внешнем конце второго магнитопровода установлена вторая катушка с сердечником, а внутренние концы магнитопроводов соединены внахлест и на этом соединении установлен источник возбуждения. Техническим результатом является высокая технологичность статора, а также его большая эффективность. 2 ил.

Ветродвигатель с эффектом магнуса (варианты) // 2526127

Изобретения относятся к области ветроэнергетики и могут быть использованы для получения электрической или механической энергии. Ветродвигатель состоит из ветроколеса, содержащего вращающиеся цилиндры, из привода цилиндров, источника питания, электрогенератора, кинематически соединенного с ветроколесом, устройства ориентации ветродвигателя на поток ветра. Ветроколесо, расположенное горизонтально, выполнено в виде барабана, с торцов которого на неподвижной оси в опорах закреплены вращающиеся диски, в них по окружности на своих осях размещены цилиндры с приводом. Внутри барабана перпендикулярно к направлению потока размещен экран, прикрепленный к неподвижной оси ветродвигателя. Привод выполнен от одного двигателя посредством гибкой связи на шкивы цилиндров, находящихся на наветренной стороне. В другом варианте выполнения привод цилиндров выполнен из реверсивных электродвигателей, закрепленных на барабане и оснащенных контактным токосъемом, а на неподвижной оси закреплен дополнительно введенный диск с двумя кольцевыми дорожками для токосъема, при этом кольцевые дорожки для токосъема могут быть выполнены в виде двух полуколец, расположенных на наветренной стороне, двух полуколец дорожек - на подветренной стороне потока, и эти пары полуколец соединены разнополярно с источником питания, а внутри барабана перпендикулярно к направлению потока может быть размещен экран, прикрепленный к неподвижной оси ветродвигателя. Изобретения позволяют значительно увеличить эффект от использования силы Магнуса, поскольку снимаются ограничения на длину, диаметр цилиндров и на их число в ветроколесе. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Ротор ветроэлектрогенератора // 2527821

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к роторам ветроэлектрогенераторов сегментного типа. В роторе ветроэлектрогенератора, содержащем ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, согласно изобретению магнитопроводы выполнены в виде отрезков труб, внутри которых размещены крепящие элементы, выступающие за торцы труб, которые связаны с дугообразными элементами, например хомутами со стягивающими болтами. Ферромагнитные магнитопроводы в виде отрезков труб образуют по существу зубцы роторов. Преимуществом данного ротора является технологичность, дешевизна исходных заготовок, представляющих собой отрезки труб, что обеспечивает уменьшение массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости. 2 ил.

Система регулирования микроклимата поля // 2529725

Система регулирования микроклимата сельскохозяйственного поля включает размещенные по границе поля ветрозащитные и снегозадерживающие элементы, водоем, устраиваемый вдоль границы поля со стороны наиболее вероятного проникновения суховея. На противоположных берегах водоема вдоль поля размещены вертикальные жалюзи высотой не менее половины ширины водоема, установленные с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклона в вертикальной плоскости. Дно водоема может быть покрыто противофильтрационным материалом, вдоль водоема могут быть установлены распылители воды, а в качестве источников энергии для распылителей воды система может быть снабжена одной или несколькими ветроэнергетическими установками и солнечными батареями. Техническим результатом изобретения является повышение степени защиты поля за счет снижения скорости и температуры суховея и повышения влажности приземного слоя воздуха, а также снижение энергозатрат за счет использования природных источников энергии. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство перевода в рабочее положение ветродвигателя самолета // 2532318

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к оборудованию летательных аппаратов, и может быть использовано в конструкциях устройств выпуска аварийных энергетических установок пассажирских самолетов. Устройство перевода в рабочее положение ветродвигателя самолета размещено в отсеке фюзеляжа. Отсек снабжен обшивкой и силовыми элементами, люком с крышкой, шарнирно закрепленной на силовых элементах, поперечной и продольной стенками. Ветродвигатель снабжен корпусом, на котором жестко закреплена первым концом штанга. Устройство содержит замок убранного положения ветродвигателя, силовой привод выпуска ветродвигателя, и механизм открытия крышки люка. Второй конец штанги шарнирно закреплен на поперечной стенке отсека в ее нижней части. Опорная часть силового привода шарнирно закреплена на поперечной стенке отсека в ее верхней части, а его исполнительная часть шарнирно соединена со вторым концом штанги ветродвигателя. Шарнирное соединение крышки люка с силовыми элементами отсека снабжено серпообразными кронштейнами, основания которых жестко соединены с крышкой люка, а консоли шарнирно соединены с силовыми элементами отсека. Механизм открытия крышки снабжен тягой, выполненной из размещенных соосно друг другу корпуса и стержня, соединенных с обеспечением возможности поворота друг относительно друга вокруг общей оси, и двумя цапфами, первые концы которых шарнирно соединены с концами указанной тяги, второй конец одной из них шарнирно соединен со штангой вблизи ее первого конца, а второй конец другой из них шарнирно соединен с крышкой люка. Достигается возможность перемещения тяги открытия крышки люка в нескольких плоскостях, которая обеспечивает исключение асинхронности перемещения и одновременный поворот штанги ветродвигателя и крышки люка отсека в разных плоскостях, упрощение конструкции, повышение надежности, снижение массы, повышении безопасности. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Система аккумулирования возобновляемой энергии // 2534590

Изобретение относится к получению спирта. Система аккумулирования возобновляемой энергии представляет собой блок источников возобновляемой энергии, подключенный к технологической схеме получения спирта. Блок источников возобновляемой энергии обеспечивает тепловую и электрическую энергию для поддержания процессов в схеме получения спирта. Изобретение позволяет обеспечить получение этанола из биомассы, используя сочетания источников возобновляемой энергии, что дает возможность получать спирт на удаленных территориях, располагающих необходимым сырьем. 1 ил.