Статор ветроэлектроагрегата

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам. Cтатор ветроэлектроагрегата содержит катушки, торцевой и радиальный магнитопроводы, источник возбуждения. Торцевой магнитопровод выполнен в виде ферромагнитной траверсы крепления ветроколес. Преимуществом изобретения является технологичность, основанная на использовании траверсы в двух качествах: элемента магнитопровода, что позволяет исключить ответный магнитопровод в магнитной системе статора, и использование этой же траверсы в качестве несущей конструкции с установленными на ней ветроколесами. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов ветроэлектроагрегата. 2 ил.

 

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с преимущественно тихоходными колесами.

Известны ветроэлектрогенераторы со статорами традиционного типа [А.с. СССР №8617116 / И.П.Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат, БИ №11, 1981, F03D 1/100] или сегментного [Патент РФ №2204734 / А.М.Литвиненко - Статор ветроэлектрогенератора, БИ №14, от 20.05.2003, №2001129417/06, от 31.10.2001, МКИ F03D 9/100; Патент РФ №2298687 - Статор ветроэлектроагрегата, опубл. БИ №13, от 10.05.2007, з-ка №2006104645/06, от 14.02.2006, МПК F03D 9/00; Н02К 21/00].

Из всех известных аналогов наиболее близким является статор ветроэлектроагрегата сегментного типа [Патент РФ №2383779 / А.М.Литвиненко, М.А.Грибова - Статор ветроэлектрогенератора, опубл. 10.03.2010, Бюл. №7, з-ка №2008112386/06, от 31.03.2008], который выполнен на основе магнитной системы и включает в себя катушку, источник возбуждения и магнитопроводы. Магнитопроводы установлены на катушке, находящейся в плоскости, параллельной плоскостям вращения ветроколес, причем воздушные зазоры магнитопроводов ориентированы в противоположных направлениях от центра катушки к ее периферии. Преимуществом данного статора является его высокая технологичность, основанная на использовании обмотки катушечного типа, а также на том, что при возможном шунтировании одного из магнитопроводов (при остановленном ветроколесе) магнитный поток в другом не уменьшается, а при вращении двух ветроколес и соответственно роторных элементов ЭДС в ветвях катушки суммируются.

Недостатком данного статора является повышенный расход меди, так как кольцеобразная катушка имеет участки, неохваченные магнитопроводами.

Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов генератора при минимизации его стоимости.

Это достигается тем, что статор ветроэлектроагрегата, содержащий катушки, магнитопроводы, источник возбуждения согласно изобретению дополнительно снабжен торцевым магнитопроводом, выполненным в виде ферромагнитной траверсы.

Технический результат обеспечивается за счет минимальных размеров катушки, а также двойного использования ферромагнитной траверсы: в качестве несущего элемента и элемента магнитной цепи.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен статор ветроэлектроагрегата, вид спереди, на фиг.2 - вид сверху.

Статор входит в ветроэлектроагрегат, который имеет имеет башню 1, поворотное основание 2, на котором укреплена ферромагнитная траверса 3, выполненная в виде торцевого магнитопровода с подшипниковыми узлами 4, с вращающимися лопастями 5 ветроколеса, с укрепленными на концах роторными элементами 6. Поворотное основание снабжено направляющей на ветер плоскостью 7. Статор содержит радиальный магнитопровод 8, постоянный магнит 9 с отверстием, охваченный катушкой 10, которые прикреплены к траверсе посредствам немагнитного болта 11. Таким образом, в состав статора входит радиальный магнитопровод 8 (например, перекладина «П»-образного магнитопровода) и торцевой магнитопровод - «П»- или «Г»-образной формы (например, стойка «П»-образного магнитопровода).

Статор работает следующим образом: при вращении ветроколес роторные элементы 6 коммутируют магнитный поток в цепи, показанной на фиг.2 пунктиром, который состоит из следующих участков: магнитопровод 8 - постоянный магнит 9 - участок траверсы 3 - торцевой воздушный зазор 12 - роторный элемент 6 - радиальный воздушный зазор 13 - магнитопровод 8. В результате в катушке 10 наводится ЭДС, которая дальше передается потребителю. Роторные элементы 6, выполненные, например, в виде Т-образных элементов, средняя стойка которых крепится к лопастям ветроколес, имеют таким образом 2 участка: с радиальным воздушным зазором 13, который располагается между магнитопроводом 8 и роторным элементом 6, и торцевой воздушный зазор 12, который расположен между ферромагнитной траверсой 3 и также роторным элементом 6, в частности его боковой частью.

Технико-экономическим преимуществом данного статора является его высокая технологичность, основанная на использовании траверсы 3 в двух качествах: элемента магнитопровода, что позволяет исключить ответный магнитопровод в магнитной системе статора и использование этой же траверсы в качестве несущей конструкции с установленными на ней ветроколесами. Кроме того, элемент-магнитопровод траверсы 3 выступает и в качестве короткозамхнутой демпфирующей обмотки, что улучшает технико-экономические показатели устройства.

Статор ветроэлектроагрегата, содержащий катушки, магнитопроводы, источник возбуждения, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен торцевым магнитопроводом, выполненным в виде ферромагнитной траверсы.