Преобразователь энергии ветра

Изобретение относится к области преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Преобразователь ветровой энергии, содержащий опорно-несущую конструкцию 1, постоянные магниты 2, установленные в трубах 3 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу. Трубы 3 выполнены замкнутыми в цилиндрические торы 3, внутри по оси торов 3 установлены неподвижные двух- или трехфазные обмотки 4, установленные на конструкции неподвижно, а торы 3 с внешней стороны снабжены турбинными лопатками 5, установлены с возможностью вращения относительно неподвижных обмоток 4, установлены на барабане 7 с подшипником 8 на конструкции 1 и соединены с потребителями энергии, например осветительными устройствами 9, через аккумулятор электрической энергии 10. Изобретение направлено на получение двух- и трехфазного тока. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области нетрадиционной энергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию.

В качестве аналогов можно рассмотреть преобразователи энергии ветра [1-3]. Однако в них не используются трубы из немагнитного материала и магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами.

В качестве прототипа выбрано устройство [4] для преобразования ветра, содержащее опорно-несущую конструкцию, постоянные магниты, установленные в трубе 2 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу.

К недостаткам такого устройства можно отнести сложную опорно-несущую конструкцию, выполненную в виде фиберглассового стержня. Такое устройство предназначено для преобразования ветровой нагрузки для колебательного движения магнитов внутри трубок и не предназначено для получения переменного двух- или трехфазного тока.

Предлагаемый преобразователь энергии содержит опорно-несущую конструкцию 1, постоянные магниты 2, установленные в трубе 3 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу.

Особенностью предлагаемого преобразователя можно признать то, что труба 3 выполнена замкнутой в цилиндрические торы 3, внутри по оси торов 3 установлены неподвижные двух- или трехфазные обмотки 4 с отверстиями по оси, установленные на конструкции неподвижно, а торы 3 с внешней стороны снабжены турбинными лопатками 5, установлены с возможностью вращения относительно неподвижных обмоток 4, установлены на барабане 7 с подшипниками 8 на конструкции 1 и соединены с потребителями энергии, например осветительными устройствами 9, через аккумулятор электрической энергии 10.

К другим особенностям можно отнести то, что постоянные магниты 2 выполнены в виде сегментов тора и снабжены фторопластовыми кольцами 11.

На фиг. 1 (вид сверху) схематично изображен преобразователь энергии. Он содержит опорно-несущую конструкцию 1, постоянные магниты 2, установленные в трубе 3 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу. Труба 3 выполнена замкнутой в цилиндрические торы 3, внутри по оси торов 3 установлены неподвижные двух- или трехфазные обмотки 4 с отверстиями 5 по оси, установленные на конструкции неподвижно, а торы 3 с внешней стороны снабжены турбинными лопатками 5 установлены с возможностью вращения относительно неподвижных обмоток 4, установлены на барабане 7 с подшипником 8 на конструкции 1 и соединены с потребителями энергии, например осветительными устройствами 9 через аккумулятор электрической энергии 10.

На фиг. 2 (вид сбоку) изображены те же элементы конструкции.

На фиг. 3 подробно изображена опорно-двигательная конструкция 1, состоящая из двух составляющих, нижней, которая крепится в земле и верхней части 1 из толстостенного металла с тремя выемками на внешней стороне, в которую укладываются провода, соединяющие обмотки 4 с потребителями энергии 10 по стволу конструкции 1. Провода с внешней стороны преобразователя, которые снабжены турбинными лопатками 5, провести затруднительно и это нарушает гармоничность конструкции в целом.

На фиг. 3 приведена верхняя часть конструкции 1, в которой с внутренней стороны выполнены 3 выемки для трехфазной обмотки или одна широкая выемка, в которую можно уложить трехжильный кабель.

Работает предлагаемый преобразователь энергии следующим образом. При наличии ветровой нагрузки турбинные лопатки 5 приводят во вращение постоянные магниты 2, установленные в торе 3. Вращающееся магнитное поле генерирует, согласно известным физическим законам, ток, протекающий по обмоткам 4.

Предлагаемое устройство можно располагать вблизи автономно расположенных знаков для регулирования дорожного движения за городом.

Источники патентной информации:

1. Патент SU №1395850.

2. Патент RU №2576086.

3. Патент US №2014097621 А1.

4. Патент RU №2 638 232.

1. Преобразователь ветровой энергии, содержащий опорно-несущую конструкцию 1, постоянные магниты 2, установленные в трубах 3 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу, отличающийся тем, что трубы 3 выполнены замкнутыми в цилиндрические торы 3, внутри по оси торов 3 установлены неподвижные двух- или трехфазные обмотки 4, установленные на конструкции неподвижно, а торы 3 с внешней стороны снабжены турбинными лопатками 5, установлены с возможностью вращения относительно неподвижных обмоток 4, установлены на барабане 7 с подшипником 8 на конструкции 1 и соединены с потребителями энергии, например осветительными устройствами 9, через аккумулятор электрической энергии 10.

2. Преобразователь энергии по п. 1, отличающийся тем, что постоянные магниты 2 выполнены в виде сегментов тора и снабжены фторопластовыми кольцами 11.

3. Преобразователь энергии по п. 1, отличающийся тем, что опорно-несущая конструкция 1 выполнена на уровне обмоток 4 и торов 3 с возможностью проведения через обмотки 4 выемок 12 с внутренней стороны толстостенной конструкции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветроэнергетике. Локомотивный ветрогенератор содержит магнитоэлектрический генератор со статором и ротором, при этом ротор, выполненный в виде постоянных магнитов, закреплен на крылья ветроколеса, а статор выполнен в виде катушек с проводом, закрепленных на диске, два соединенных корпуса, причем только верхняя грань каждого корпуса выполнена с уклоном, каждый корпус разделен перегородками на три секции, в каждой секции установлены крылья ветроколеса с ротором с возможностью вращения вокруг продольной оси с размещенным на ней неподвижно диском статора, жестко закрепленной в секции, каждая поверхность секции снабжена ребрами жесткости, причем каждый корпус и крылья ветроколеса выполнены из пластика, а ветрогенератор жестко закреплен на крыше локомотива.

Изобретение относится к области высотной ветроэнергетики. Аэроэнергостат содержит воздухоплавательный модуль в составе мягкой газонаполненной оболочки, подвешенный под оболочкой ветросиловой блок, воздушно-винтовые электрические авиадвигатели переменной тяги и встречного вращения, привязные тросы и трос-кабель, протянутые от модуля до причального узла, включающего наземную тумбу.

Изобретение относится к ветроэнергетическим установкам, радиально-лопастные турбины которых имеют оси вращения, совпадающие с направлением ветра, и направлено на уменьшение собственного веса воздухоплавательного модуля аэроэнергостата, обеспечение при этом высокой прочности и жесткости модуля, достаточными для подъема на высоту скоростных ветров массивного ветросилового блока большой промышленной мощности.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Вертикально-осевая ветротурбина содержит ветроротор с базой для лопастей и лопастями, закрепленный на вертикальном валу, оперение, покрытие нерабочей стороны ветроротора, соосное с валом и выполненное с возможностью ориентации по ветру оперением в горизонтальной плоскости, противовесы оперения и покрытия, снабжена профилированным в виде антикрыла держателем противовеса покрытия, находящимся снизу ветроротора.

Изобретение относится к устройствам для снижения уровня смога. Устройство для снижения уровня смога содержит воздушный коллектор, соединенный с воздуховодом, выполненные в виде единой конструкции, имеющей входное нижнее и выходное верхнее отверстия и установленной вертикально или наклонно на стене дома или склоне горы или на аэростатах.

Изобретение относится к водоподъемным установкам с приводом от ветродвигателя. Водоподъемная ветроустановка, содержащая ветротурбину, выполненную вертикально-осевой, при этом на оси ветротурбины жестко закреплено колесо с переменным рабочим профилем, по поверхности которого перемещается каток, размещенный на свободном конце шатуна, причем вторым концом шатун закреплен на подвижной опоре, а сам шатун, на который воздействует возвратная пружина, кинематически связан со штангой, которая нижним концом связана с плунжерным насосом, расположенным в водоносном слое.

Изобретение относится к системам автономного электроснабжения. Система автономного электроснабжения содержит ветротурбину переменной скорости вращения, фотоэлектрический преобразователь, преобразующий световую энергию в электрическую энергию постоянного тока, приводной дизель, механически связанный с аксиальным многофазным бесконтактным синхронным генератором, аккумуляторную батарею, выполненную с возможностью соединения через выпрямитель с выходом аксиального многофазного бесконтактного синхронного генератора и имеющую возможность подключения к потребителям постоянного тока и через инвертор к потребителям переменного тока, тепловой преобразователь, трехвходовую аксиальную генераторную установку, механически связанную с приводным дизелем и имеющую механический, световой и тепловой входы, и сумматор тепловой энергии с первым и вторым входами, выход которого подсоединен к тепловому входу трехвходовой аксиальной генераторной установки, при этом ветротурбина жестко связана с механическим входом трехвходовой аксиальной генераторной установки, выход фотоэлектрического преобразователя соединен со световым входом трехвходовой аксиальной генераторной установки, а выход теплового преобразователя подсоединен к первому входу сумматора тепловой энергии, при этом аккумуляторная батарея выполнена с возможностью подключения через выпрямитель к выходу трехвходовой аксиальной генераторной установки, а приводной дизель сообщен с блоком утилизации тепла, выход которого подключен ко второму входу сумматора тепловой энергии.

Изобретение относится к области энергетики. Ветроустановка для теплоснабжения производственных и бытовых объектов, содержащая башню с поворотной головкой и установленным на ней ветроколесом, горизонтальный вал которого является одновременно входным валом теплогенератора, выполненного в виде шестеренчатого насоса, имеющего всасывающий и нагнетающий трубопроводы, на последнем из которых установлено дросселирующее устройство, а также содержащая прямой и обратный трубопроводы контура циркуляции жидкости теплоприемника.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветровая автоматическая двухгенераторная электростанция имеет одну турбину с сорока лопастями, установленными под углом 30° относительно вала турбины, лопасти выполнены расширенными от ступицы к ободу, к которому присоединен раструб-конфузор, который имеет возможность увеличивать скорость поступающего в турбину ветра на 30-50%, турбина снабжена ступицей, которая установлена на валу и закреплена на нем, вал турбины соединен с основным электрогенератором, выполненным с возможностью работы при силе ветра от 3 до 10 м/с, на валу находится центробежная регулируемая муфта сцепления, выполненная с возможностью включения в работу второго электрогенератора при скорости ветра выше 8-10 м/с, на валу имеется шкив тормозного останавливающего устройства, станция имеет механизм с возможностью автоматического торможения электрогенераторов при ураганах.

Изобретение относится к области энергетики. Горная автономная воздушно-тяговая установка, содержащая воздуховод, представляющий собой последовательно соединенные сегменты из труб разного диаметра, таким образом, что диаметр труб с каждым соединением постепенно уменьшается от максимального в месте забора воздуха до минимального в месте установки воздушного двигателя, при этом нижняя часть воздуховода помещена в геотермальную емкость, а входное отверстие воздуховода расположено вне геотермальной емкости, причем побудитель воздуха установлен в верхней части воздуховода и выполнен в виде нагнетателя воздуха, состоящего из лопастей, приводимых в движение потоком ветра.

Изобретение относится к ветроэнергетике.  Ротор вертикально-осевой ветряной установки содержит центральную ось, от которой радиально отходят траверсы, выполненные в виде профилированных пластин, образующих вогнутые лопасти, на которых закреплены крылья.

Изобретение относится к ветроэнергетике.  Ротор вертикально-осевой ветряной установки содержит центральную ось, от которой радиально отходят траверсы, выполненные в виде профилированных пластин, образующих вогнутые лопасти, на которых закреплены крылья.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Устройство для полета над землей, имеющее динамически адаптируемые лопасти и содержащее каркас, который вращается вокруг оси каркаса, причем вращение каркаса вокруг оси каркаса создает эффект Магнуса, и эффект Магнуса вызывает подъем устройства над землей; множество турбин, расположенных внутри каркаса, при этом каждая турбина выполнена с возможностью вращения вокруг соответствующей оси турбины, отличной от оси каркаса, и каждая турбина содержит лопасть турбины, имеющую адаптируемую форму и содержащую: первое соединение между первым концом турбины и центральным участком турбины; и второе соединение между вторым концом турбины и центральным участком турбины; и контроллер турбины для управления первым соединением и вторым соединением, чтобы изменять адаптируемую форму лопасти от плоской формы до криволинейной формы путем регулирования первого соединения и/или второго соединения.

Изобретение относится к ветро-фотоэлектрическим станциям. Энергетическая установка содержит центральную башню и ротор с поворотными лопастями, размещенными между жесткими кольцевыми дисками и выполненными с возможностью вращения вокруг вертикальных осей посредством приводов поворота, элементы связи кольцевых дисков со ступицами ротора, установленными с возможностью вращения вокруг продольной оси центральной башни, и кольцевой понтон, размещенный с возможностью вращения вокруг центральной башни и скрепленный с нижним кольцевым диском, батарею фотоэлектрических модулей, закрепленной на верхнем кольцевом диске на его верхней периферийной поверхности, имеющей в каждой ее точке отклонение нормали в сторону от оси вращения ротора на 5°…45°, зависимый инвертор, установленный на роторе, и токопередающий узел, установленный соосно с центральной башней.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо, содержащее лопасти в виде аэродинамических крыльев и демпферы, расположенные между двумя дисками, на которых закреплены крылья с возможностью поворота вокруг оси, причем крылья и демпферы непосредственно закрепляются в виде комплектов на хордах верхнего и нижнего дисков, причем углы между хордами равны.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо, содержащее лопасти в виде аэродинамических крыльев и демпферы, расположенные между двумя дисками, на которых закреплены крылья с возможностью поворота вокруг оси, причем крылья и демпферы непосредственно закрепляются в виде комплектов на хордах верхнего и нижнего дисков, причем углы между хордами равны.

Группа изобретений относится к генерирующему тягу устройству, использующему силу Магнуса. Устройство по типу эффекта Магнуса содержит первый элемент 1, имеющий первую ось вращения С1 в качестве вертикальной оси и вращающийся вокруг неё, и второй элемент 4, расположенный со стороны задней поверхности относительно направления движения элемента 1.

Группа изобретений относится к генерирующему тягу устройству, использующему силу Магнуса. Устройство по типу эффекта Магнуса содержит первый элемент 1, имеющий первую ось вращения С1 в качестве вертикальной оси и вращающийся вокруг неё, и второй элемент 4, расположенный со стороны задней поверхности относительно направления движения элемента 1.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка, содержащая раструб, выполненный в виде усечённого конуса или цилиндра, переходящего в усечённый конус, и расположенный в нём по его вертикальной оси ротор, выполненный в виде вала с закреплёнными на нём посредством соединительных дисков лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба, указанный раструб установлен на опорах с подпятниками, по меньшей мере трёх, на уровне верхнего среза раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с раструбом силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с опорами посредством силовых элементов конструкции силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, генератор ЭДС устанавливается на силовой крестовине на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости, при этом ротор генератора ЭДС жестко связан с валом ротора, при этом внутри раструба над лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба закреплена на валу коническая винтовая лопасть с переменным радиусом, уменьшающимся в направлении от нижнего к верхнему срезу раструба.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка, содержащая раструб, выполненный в виде усечённого конуса или цилиндра, переходящего в усечённый конус, и расположенный в нём по его вертикальной оси ротор, выполненный в виде вала с закреплёнными на нём посредством соединительных дисков лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба, указанный раструб установлен на опорах с подпятниками, по меньшей мере трёх, на уровне верхнего среза раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с раструбом силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с опорами посредством силовых элементов конструкции силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, генератор ЭДС устанавливается на силовой крестовине на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости, при этом ротор генератора ЭДС жестко связан с валом ротора, при этом внутри раструба над лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба закреплена на валу коническая винтовая лопасть с переменным радиусом, уменьшающимся в направлении от нижнего к верхнему срезу раструба.

Изобретение относится к области преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Преобразователь ветровой энергии, содержащий опорно-несущую конструкцию 1, постоянные магниты 2, установленные в трубах 3 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу. Трубы 3 выполнены замкнутыми в цилиндрические торы 3, внутри по оси торов 3 установлены неподвижные двух- или трехфазные обмотки 4, установленные на конструкции неподвижно, а торы 3 с внешней стороны снабжены турбинными лопатками 5, установлены с возможностью вращения относительно неподвижных обмоток 4, установлены на барабане 7 с подшипником 8 на конструкции 1 и соединены с потребителями энергии, например осветительными устройствами 9, через аккумулятор электрической энергии 10. Изобретение направлено на получение двух- и трехфазного тока. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх