Ветроэлектрогенератор

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэлектрогенератор, выполненный с возможностью установки на платформу и содержащий стержень, выполненный с возможностью совершать колебательные движения под воздействием ветра, катушку и магнит. Стержень выполнен из одного или более сегментов, а катушка или магнит связаны через гибкий элемент со стержнем. Изобретение направлено на повышение коэффициента полезного действия и устранение необходимости в ориентировании на ветер. 8 ил.

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии и, в частности, может быть использовано в качестве ветровых электростанций.

Известна ветроустановка для преобразования ветровой энергии в электрическую, содержащую два паруса, совершающих колебательные движения относительно друг друга и попеременно изменяющих свое сопротивление ветру, при этом она выполнена в виде вертикальных мачт с установленными на их верхних концах парусами и шарнирно закрепленными на основании нижними концами, снабженными устройством для преобразования энергии, причем верхние концы мачт имеют возможность качаться относительно друг друга в противофазе (см. патент RU №2131537 МПК F03D 9/00).

Существенными недостатками данной конструкции ветроустановки являются сложность конструкции, низкая надежность, дороговизна.

Известен ветрогенератор, содержащий корпус, при этом корпус выполнен сетчатым в виде флюгера, вдоль продольной оси передней цилиндрической части которого горизонтально расположен плоский магнит, на переднем конце которого установлена ветровая ловушка, выполненная в виде боковой поверхности полого усеченного конуса, задняя сторона магнита опирается на диск, за которым установлена пружина, прижимающаяся к задней стороне корпуса, на внутренней стороне цилиндрического корпуса размещена катушка, магнит опирается на опоры с колесами на конце, входящими в прикрепленные к внутренней поверхности цилиндрической части корпуса желобы (см. патент RU №2612484 МПК F03D 5/06).

Основными недостатками данной конструкции ветрогенератора являются большие габариты, сложность, дороговизна, необходимость постоянного ориентирования ветрогенератора в сторону ветра, зависит от амплитуды порывов ветра.

Была поставлена задача на уменьшение размеров ветрогенератора, упрощение конструкции, повышение надежности, повышение коэффициента полезного действия, устранение необходимости в ориентирование на ветер, снижение себестоимости, возможность установки на любой незначительной поверхности, где есть ветер.

Указанная задача решается тем, что в ветроэлектрогенераторе, выполненном с возможностью установки на платформу и содержащий стержень, выполненный с возможностью совершать колебательные движения под воздействием ветра, катушку и магнит, стержень выполнен из одного или более сегментов, а катушка или магнит связаны через гибкий элемент со стержнем.

Выполнение стержня из одного и более сегментов, и связывание катушки или магнита со стержнем через гибкий элемент, позволяет уменьшить размеры ветроэлектрогенератора, упростить конструкцию, повысить надежность, повысить коэффициент полезного действия, устранить необходимость в ориентировании на ветер, снизить себестоимость, обеспечить возможность установки на любой незначительной поверхности, где есть ветер.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез ветроэлектрогенератора, в изогнутом состоянии стержня, под действием ветра, составленный из отдельных сегментов, связанными, через гибкий элемент с одним магнитом;

На фиг. 2 схематично изображен продольный разрез ветроэлектрогенератора, в изогнутом состоянии стержня, под действием ветра, составленный из отдельных сегментов, связанными, через гибкий элемент с катушкой;

На фиг. 3 схематично изображен продольный разрез ветроэлектрогенератора, в изогнутом состоянии стержня, под действием ветра, составленный из отдельных сегментов, связанными, через гибкий элемент, с двумя магнитами;

На фиг. 4 схематично изображен продольный разрез ветроэлектрогенератора, в изогнутом состоянии стержня, под действием ветра, составленного из отдельных сегментов, диаметры которых постепенно увеличиваются с вершины стержня к его основанию;

На фиг. 5 схематично изображен вид А на фиг. 1 на платформу с установленными на ней множеством ветроэлектрогенераторов, в выправленном состоянии сегментов стержней, в момент отсутствия ветра;

На фиг. 6 схематично изображен поперечный разрез варианта ветроэлектрогенератора со стержнем, выполненным из одного цельного сегмента, в момент отсутствия ветра;

На фиг. 7 схематично изображен продольный разрез варианта ветроэлектрогенератора со стержнем, выполненным из одного цельного сегмента, в наклоненном состоянии стержня под действием ветра;

На фиг. 8 схематично изображен ветроэлектрогенератор вид Б на фиг. 6 в момент отсутствия ветра.

Ветроэлектрогенератор содержит магнит 1, находящийся внутри корпуса 2 и катушки 3, или катушку 3, находящуюся внутри корпуса 2 и магнита 1. Магнит 1, корпус 2, катушка 3 установлены на платформе 4. Магнит 1 или катушка 3 соединены со стержнем 5 через гибкий элемент 6. Стержень 5 может быть выполнен из одного и более сегментов 7. Сегменты 7 могут быть составлены в стержне 5 таким образом, что диаметры сегментов 7 постепенно увеличиваются с вершины стержня к его основанию, что расширяет диапазон скорости ветра, при котором ветроэлектрогенератор вырабатывает электроэнергию. Наружные формы и конфигурации сегментов 7 могут быть различными.

Магнит 1, корпус 2, катушка 3 могут быть между собой установлены по разному. Например, магнит 1 и катушку 3, можно установить внутри корпуса 2, причем, магнит 1 может быть установлен внутри катушки 3, или наоборот, катушка 3 может быть установлена внутри магнита 1 (варианты условно не показаны).

Возможно изготовление ветроэлектрогенератора без корпуса 2, установив магнит 1 и катушку 3 непосредственно на платформе 4.

Платформа 4 может быть изготовлена из гибкого материала.

Возможно нанесение на магнит 1, корпус 2, катушку 3 слоя из антифрикционного материала с низким коэффициентом трения.

При необходимости возможна установка дополнительного магнита 1 или нескольких магнитов 1, или магнита 1 и магнетического элемента 8, например, из железа, в различном сочетании их расположения между собой и их возможных форм, например, в форме кольца.

Возможно, дополнительно к магниту 1, установить пружину для постоянного натяжения гибкого элемента 6 (вариант условно не показан).

Для исключения проникновения грязи и воды внутрь корпуса 2, возможна установка защитного чехла 9.

Ветроэлектрогенератор работает следующим образом.

В безветрие стержень 5 находится в вертикальном положении, из-за натяжения гибкого элемента 6, под действием взаимно притягивающихся магнита 1 и катушки 3 или магнита 1, притягивающегося к магнетическому элементу 8, находящемуся в катушке 3 или рядом с катушкой 3. Когда возникает ветер, стержень 5, под воздействием ветра, совершает колебательные движения, изгибаясь в разные стороны, в зависимости от направления ветра. Взаимно притягивающиеся магнит 1 и катушка 3, или взаимно притягивающиеся магнит 1 и магнетический элемент 8, будут стремиться, постоянно, возвращать стержень 5 в исходное выпрямленное состояние, через гибкий элемент 6. Возвратно поступательные движения магнита 1 и катушки 3, относительно друг друга, будут возбуждать электрический ток в катушке 3, откуда ток будет передаваться далее, для преобразования и передачи потребителю.

Возможна установка множества данных ветроэлектрогенераторов на жесткой или гибкой платформе 4, что позволит устанавливать платформу 4 с ветроэлектрогенераторами на любой свободной поверхности, например, на стенах, крышах зданий, домов и сооружений.

Возможность осуществления изобретения и обеспечения при этом технического результата, выражающегося в упрощении конструкции, повышении надежности, повышении коэффициента полезного действия, устранении необходимости в ориентирование на ветер, снижении себестоимости, возможности установки на любой незначительной поверхности, где есть ветер, подтверждена приведенными чертежами и описанием ветроэлектрогенератора.

Ветроэлектрогенератор, выполненный с возможностью установки на платформу и содержащий стержень, выполненный с возможностью совершать колебательные движения под воздействием ветра, катушку и магнит, отличающийся тем, что стержень выполнен из одного или более сегментов, а катушка или магнит связаны через гибкий элемент со стержнем.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к системе генерирования ветровой электроэнергии с использованием струйного течения. Система генерирования ветровой электроэнергии реализована для включения в себя летательного аппарата, выполненного с возможностью выработки электроэнергии посредством генерирования ветровой электроэнергии, плавая в воздухе и летая автономно без лебедки, и выполненного с возможностью передачи выработанной электроэнергии на землю, и земного узла приема, выполненного с возможностью получать сигнал электроэнергии, передаваемый с летательного аппарата, и преобразовывать сигнал электроэнергии в электричество, в которой летательный аппарат входит в место генерирования электроэнергии или выходит из места генерирования электроэнергии посредством регулирования плавучести, летательный аппарат вырабатывает электроэнергию посредством генерирования ветровой электроэнергии, оставаясь в верхней части тропосферы или поблизости от стратосферы, где генерируется струйное течение, и летательный аппарат включает в себя пропеллер, выполненный с возможностью вращаться в одном направлении по причине струйного течения, генератор электроэнергии, выполненный с возможностью выработки электроэнергии путем преобразования механической энергии, по причине вращательного усилия пропеллера, в электрическую энергию, узел управления генерированием электроэнергии, выполненный с возможностью управления входом или выходом в или из места генерирования электроэнергии, узел регулирования плавучести, выполненный с возможностью увеличения или уменьшения плавучести в соответствии с управлением узлом управления генерированием электроэнергии, узел преобразования лазера, выполненный с возможностью преобразования электроэнергии, выработанной генератором электроэнергии, в лазер, и узел излучения лазера, выполненный с возможностью передачи лазера, преобразованного узлом преобразования лазера, на землю.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка содержит платформу (1), имеющую палубу (14) и раму (4).

Ветроэнергетическая установка содержит лопасть вентилятора, вращающееся устройство, которое кинетически соединено с лопастью вентилятора с возможностью осуществлять вращение вместе с лопастью вентилятора, стопорное кольцо, выполненное для обхватывания вращающегося устройства, и энергогенерирующее устройство с валом силового привода, кинетически подсоединенным к вращающемуся устройству.

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.

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.

Настоящее изобретение относится к устройствам для получения электроэнергии из энергии ветра. Безлопастная ветроэнергетическая установка состоит из мачты, выполненной в виде конуса перевернутой формы и закрепленной на стержне, выполненном из пружинной листовой стали, в основании стержня установлена пружина, крепящая стержень к фундаменту, на текстолитном кольце, закрепленном на стержне, установлены параллельно друг другу магниты, выполненные неодимовыми и направленные к основанию установки, электромагнитные катушки, с которыми взаимодействуют магниты, установлены в диаметрально противоположных сторонах на фундаменте.

Группа изобретений относится к системе сбора энергии от подвижной массы. Система содержит по меньшей мере один туннель и выполнена с возможностью внедрения в подвижную массу.

Изобретение относится к устройствам, преобразующим кинетическую энергию потока воды или воздуха в механическую силу. Преобразователь кинетической энергии потока сплошной среды в механическую силу, содержащий опорный каркас, подвешенную в нем со свободой линейного движения в его плоскости раму, пластины, установленные в раме со свободой их вращения вокруг лежащих в плоскости рамы осей, устройство кинематической связи между пластинами и ограничительные упоры на каркасе и на раме.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Парусная ветроустановка имеет подвижную мачту, пластинчатый рабочий парус с переменной парусностью, а также устройство вторичного преобразования энергии.

Настоящее изобретение относится к ветроэнергетике. Крылевой ветродвигатель выполнен в виде вертикально установленного крыла 1, расположенного вдоль потока ветра, которое закреплено на горизонтальной оси ротора, параллельной направлению ветра, ось крыла жестко соединена с противовесом 4, который не позволяет крылу отклоняться на критические углы, при которых оно может соприкоснуться с поверхностью земли и препятствиями на ней, внутри крыла находятся сервоприводы 3, изменяющие изгиб профиля и угол атаки крыла, обеспечивая таким образом изменение направления действия подъемной силы, также крыло с ротором установлено на платформе 2, которая имеет вертикальную ось вращения, что позволяет крылу ориентироваться по направлению ветра.

Изобретение относится к устройствам для преобразования возобновляемой энергии. Устройство для преобразования возобновляемой энергии содержит раму, установленный на раме кривошипно-шатунный механизм, вал которого шарнирно связан шатуном и соединительным звеном с рамой; лопасть, жестко закрепленную на шатуне; при этом соединительное звено выполнено в виде ползуна, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль направляющей, расположенной в плоскости, перпендикулярной оси вращения вала, шатун расположен под углом к плоскости лопасти, определяемым соотношением sin |α|<d/(L-R), где R - длина кривошипа, L - длина шатуна, d - смещение направляющей ползуна относительно оси вала, с противоположной стороны от шатуна на вале установлен противовес, а направляющая ползуна смещена относительно оси вращения вала.

Изобретение относится к устройству по преобразованию ветра в электрическую энергию. Устройство по преобразованию энергии ветра, содержащее опорно-несущую конструкцию, с преобразователями и аккумуляторами электрической энергии.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии из колебательных движений различной природы. Преобразователь выполнен с возможностью преобразования волновой энергии в электроэнергию и содержит статор с витками электрической обмотки 4, снабженный контактными клеммами 5, и ротор 9 линейного генератора.

Настоящее изобретение относится к ветрогенераторам. Ветрогенератор по первому варианту содержит корпус, выполненный сетчатым в виде флюгера, вдоль продольной оси передней цилиндрической части которого горизонтально расположен плоский магнит, на переднем конце которого установлена ветровая ловушка, выполненная в виде боковой поверхности полого усеченного конуса.

Изобретение относится к системам управления полетом силового профиля крыла или буксировочного воздушного змея для преобразования энергии ветра в электрическую или механическую энергию.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэлектрогенератор, выполненный с возможностью установки на платформу и содержащий стержень, выполненный с возможностью совершать колебательные движения под воздействием ветра, катушку и магнит. Стержень выполнен из одного или более сегментов, а катушка или магнит связаны через гибкий элемент со стержнем. Изобретение направлено на повышение коэффициента полезного действия и устранение необходимости в ориентировании на ветер. 8 ил.

Наверх