Ротор сегментного ветроэлектрогенератора

Авторы патента:

Литвиненко Александр Михайлович (RU)

H02K1/22 - Электрические машины (измерительные приборы G01; электродинамические реле H01H 53/00; преобразование входной энергии постоянного или переменного тока в выходную энергию требуемого вида H02M 9/00; громкоговорители, микрофоны, адаптеры и подобные электромеханические преобразователи звука H04R)

F03D9/25 - 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)

F03D1/06 - роторы

Владельцы патента RU 2713740:

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

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа, в качестве ротора которых выступает ветроколесо. Технический результат - уменьшение момента трогания, что позволяет увеличить производительность. Это достигается за счет того, что ротор сегментного генератора, содержащий вал, ступицу, активные лопасти с магнитопроводами и источниками возбуждения, согласно изобретению пассивными лопастями с дополнительными перемычками, причем на последних установлены разновысокие проставки, на которых закреплены вспомогательные лопасти. За счет раскрытых особенностей момент трогания уменьшается более чем в два раза, поскольку на две активные лопасти приходится две пассивных и еще одна вспомогательная. 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности, к ветроэлектрогенераторам сегментного типа, в качестве ротора которых выступает ветроколесо.

Такие роторы известны, и описаны, например в патентах РФ

№2270360, опубл. 20.02.2006, бюл. №5, з-ка №2004128706/06 от 27.09.2004,

№2270363, опубл. 20.02.2006, бюл. №5, з-ка №2004128676/06 от 27.09.2004,

№2275530, опубл. 27.04.2006, бюл. №12, з-ка №2004128674/06 от 29.09.2004,

№2290534, опубл. 27.12.2006, бюл. №36, з-ка №2005116803/00 от 01.06.2006,

№2358150, опубл. 10.06.2009, бюл. №16, з-ка №2007139348/06 от 23.10.2007.

Недостатком таких роторов является необходимость наличия дугообразных элементов, соединяющих торцы лопастей, а так же пониженная технологичность.

Наиболее близким по технической сущности является ротор по п. РФ№2537667, оп.10.01.2015, бюл. №1, з-ка №2012104158/06 от 06.02.2012, который содержит вал, ступицу, лопасти, магнитопроводы, выполненные в виде уголков, источники возбуждения, при этом для повышения технологичности, роторные элементы могут быть выполнены в виде отрезков труб, внутри которых установлены крепежные соединения. В варианте активного ротора между полюсными наконечниками установлены источники возбуждения.

Несмотря на улучшение технологичности, данный ротор может быть использован только с дугообразным основанием, соединяющим концы двух соединений лопастей, так же он имеет повышенные центробежные усилия и увеличенный момент трогания.

Изобретение направлено на дальнейшее увеличение момента трогания, что позволяет увеличить производительность.

Это достигается тем, что ротор сегментного генератора, содержащий вал, ступицу, активные лопасти с магнитопроводами и источниками возбуждения, согласно изобретению, ротор снабжен пассивными лопастями с дополнительными перемычками, причем на дополнительных перемычках установлены разновысокие проставки, на которых закреплены вспомогательные лопасти.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где изображен ротор сегментного генератора, на фиг. 1 - вид спереди на фиг. 2 - вид сбоку на пассивные лопасти в увеличенном масштабе.

Ротор содержит ступицу 1, активные лопасти 2 и 3, полюсные наконечники 4 с источниками возбуждения и планками крепления 5. Пассивные лопасти 6, выполненные несколько меньшей длины, чем активные, лишены полюсных наконечников с источниками возбуждения и снабжены дополнительной перемычкой 7. На этой дополнительной перемычке установлены разновысокие проставки 8 и 9, на которых закреплена вспомогательная лопасть 10. Крепление осуществляется болтами 11. Статорный элемент на фиг. 1 (не показан) имеет рабочую катушку, и магитопровод с источником возбуждения. Он может выполнятся как в индукторном варианте, так и, без источника возбуждения - в классическом синхронном варианте.

Функционирование ротора в составе генератора происходит следующим образом: под воздействием ветрового потока ветроколесо со ступицей 1 и лопастями приходит во вращение. При этом в создании пускового момента участвуют не только активные лопасти 2 и 3, но и пассивные лопасти 6 с вспомогательными лопастями 10.

Технико-экономическим преимуществом ротора является увеличение момента трогания, например, в конфигурации половины ветроколеса, показанной на фиг. 1, момент трогания увеличивается более чем в два раза, поскольку на две активнее лопасти приходится две пассивных и еще одна вспомогательная.

Это позволяет использовать ветровой поток более низкого потенциала, но существующий при этом более продолжительное время, что повышает производительность.

Ротор сегментного ветрогенератора, содержащий вал, ступицу, активные лопасти с магнитопроводами и источниками возбуждения, отличающийся тем, что ротор снабжен пассивными лопастями с дополнительными перемычками, причем на дополнительных перемычках установлены разновысокие проставки, на которых закреплены вспомогательные лопасти.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах с постоянными магнитами и солнечными модулями. Технический результат заключается в более полном использовании энергии солнечных модулей и увеличении их мощности, в снижении ЭДС самоиндукции и реакции торможения ротора при взаимодействии с магнитным полем статора.

Несущая конструкция статора генератора ветроэнергетической установки, а также статор, генератор и ветроэнергетическая установка с такой несущей конструкцией статора // 2713445

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – улучшение охлаждения.

Способ изготовления спирального активного элемента статора моментного двигателя // 2713217

Изобретение относится к области электротехники, в частности к изготовлению спиральных активных элементов статоров моментных магнитоэлектрических двигателей, от которых требуется создание повышенной величины развиваемого момента при ограниченном объеме двигателя.

Электрическая машина закрытого исполнения с жидкостной системой охлаждения // 2713195

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении КПД машины за счет улучшения охлаждения и уменьшения потерь в стали.

Синхронный генератор с трехконтурной магнитной системой // 2711238

Изобретение относится к области электротехники, а именно к низкооборотным электрическим генераторам, и может быть использовано в ветроэнергетических установках. Технический результат - улучшение массогабаритных характеристик.

Ротор генератора для генератора ветроэнергетической установки или гидроэлектростанции, а также генератор, ветроэнергетическая установка и гидроэлектростанция с таким генератором // 2711117

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – улучшение вибрационных характеристик.

Электромеханический преобразователь с жидкостным охлаждением и электронным управлением // 2711084

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключатся в расширении функциональных возможностей и повышении надежности.

Синхронный электрический генератор с многополюсной комбинированной магнитной системой с постоянными магнитами // 2709788

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – повышение энергоэффективности генератора.

Вентильный моментный двигатель // 2709471

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в расширении арсенала вентильных моментных двигателей с одновременным увеличением развиваемого момента и снижением его пульсаций.

Ротор // 2709190

Изобретение относится к области электротехники, в частности к ротору с постоянными магнитами. Технический результат – улучшение изолирования между магнитом и сердечником ротора во вращающейся электрической машине.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – улучшение охлаждения.

Ветроэнергетическая установка // 2710456

Изобретение относится к ветроэнергетической установке (100). Ветроэнергетическая установка (100) с одной или несколькими роторными лопастями (108), ступицей (106) ротора, на которой установлена одна или несколько роторных лопастей, и генератором (130) для генерации электрической энергии, причем генератор содержит статор (132) генератора и соединенный без проворачивания со ступицей ротора якорь (134) генератора, имеющий возможность вращения вокруг оси (А), причем ступица ротора и якорь генератора имеют общую основную подшипниковую опору (1), которая разделена на два подшипниковых сегмента (3a, 3b), разнесенные друг от друга в направлении оси.

Ветроэлектрогенератор // 2710110

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.

Система генерирования ветровой электроэнергии c использованием струйного течения // 2709392

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.

Ветроэнергетическая установка // 2708754

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

Ветроэнергетическая установка, размещенная на транспортном средстве // 2708566

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.

Преобразователь энергии ветра // 2708493

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.

Локомотивный ветрогенератор // 2704384

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.

Аэроэнергостат // 2703863

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.

Поворотное соединение ветроэнергетической установки, роторная лопасть и ветроэнергетическая установка // 2711858

Изобретение относится к роторной лопасти ветроэнергетической установки. Роторная лопасть (108) ветроэнергетической установки посредством поворотного соединения (1) соединена со ступицей ветроэнергетической установки.