Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2211948

КОНТРРОТОРНЫЙ ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР

Имя изобретателя: Литвиненко А.М. 
Имя патентообладателя: Воронежский государственный технический университет
Адрес для переписки: 394026, г.Воронеж, Московский пр-т, 14, ВГТУ, пат. отд.
Дата начала действия патента: 2001.10.31 

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии. Технический результат, заключающийся в уменьшении массы и габаритов ветрогенератора, обеспечивается за счет того, что в контрроторном ветроэлектрогенераторе, содержащем башню с основанием и ветроколеса, согласно изобретению сегменты роторов генератора выполнены в виде магнитов, которые установлены на концах штанг, а последние закреплены на концах лопастей двух ветроколес, которые расположены на одном основании, выполненном поворотным, а между ними расположено третье ветроколесо с контрротором, который магнитосвязан с сегментами роторов, при этом на валах ветроколес установлены шкивы, охваченные гибкими связями.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии.

Известен контрроторный ветроэлектрогенератор, содержащий поворотное ветроколесо, магнитную систему с обмотками, в зазоре которой перемещается ротор, причем магнитная система расположена на основании, размещенном в зоне нижнего положения лопастей, а лопасти снабжены ферромагнитными зубчатыми пластинами, составляющими ротор, ротор таким образом охватывает концы лопастей, пластины проходят через воздушный зазор магнитной системы (см., например, SU 861716 А, кл. F 03 D 9/00, 07.09.1981), принятый по совокупности существенных признаков за ближайший аналог (прототип).

Недостатком данного генератора является увеличенная масса ротора, который фактически имеет диаметр, равный диаметру самого ветроколеса, что в случае ветроколес большого диаметра практически неприемлемо и требует применения сегментных машин.

Технический результат, заключающийся в уменьшении массы и габаритов, обеспечивается за счет того, что в контрроторном ветроэлектрогенераторе, содержащем башню с основанием и ветроколеса, согласно изобретению сегменты роторов генератора выполнены в виде магнитов, которые установлены на концах штанг, а последние закреплены на концах лопастей двух ветроколес, которые расположены на одном основании, выполненном поворотным, а между ними расположено третье ветроколесо с контрротором, который магнитосвязан с сегментами роторов, при этом на валах ветроколес установлены шкивы, охваченные гибкими связями.

На фиг.1 изображен контрроторный ветроэлектрогенератор, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг.3 изображен магнит, вид спереди; на фиг.4 -то же, вид сверху; на фиг. 5 - вид на магнитную систему контрротора спереди; на фиг.6 - разрез по катушке; на фиг.7 - контрротор, вид сверху.

Ветроэлектрогенератор устанавливается на башне 1, имеющей поворотную платформу 2, на ней укреплено основание 3, на котором в середине укреплен контрротор (статор) со своим ветроколесом, а по концам установлены ветроколеса 4 роторов со шкивами 5. На концах лопастей ветроколес 4 установлены штанги 6 обтекаемой (каплеобразной формы), на концах штанг 6 закреплены магниты 7. Основание 3 снабжено хвостом 8. В центре основания 3 закреплено вращающееся ветроколесо 9, приводящее в движение контрротор (вращающийся статор). Ветроколеса 4 (крайние) и 9 (центральное) снабжены шкивами 5, которые охватывают гибкие элементы 10 (цепи или зубчатые ремни). Крайние ветроколеса 4 закреплены во вращающихся узлах 11, а центральное 9 - во вращающемся узле 12, который, кроме этого, снабжен вращающимся токосъемом 13 типа "токоотводящие кольца - щетка", который известен и широко применяется для питания роторов асинхронных электродвигателей с фазным ротором. На валу центрального ветроколеса 9 установлены шкивы 14, которые через гибкий элемент 10 связаны со шкивами 5 крайних ветроколес 4, при этом контрротор 15 имеет две пары полюсов.

Магниты 7 (роторов) укреплены на концах лопастей крайних ветроколес 4. В конце лопасти 4 проделывается отверстие (не показано), в которое вставляется стержень 16 с двумя диаметральными отверстиями.

Сами элементы 7 представляют собой постоянный магнит 17, намагниченный по оси лопасти 4. К магниту 17 примыкают внутренний наконечник 18 и внешний наконечник 19. Оба наконечника 18 и 19 и магнит 17 стянуты подковообразной немагнитной стяжкой 20, концы которой проходят через диаметральные отверстия в стержне 16, на концах стяжки 20 нарезана резьба и завинчены гайки 21. Для уменьшения аэродинамического сопротивления гайки 21 частично утоплены в гнездах 22, выполненных в лопасти 4. Аналогичная конструкция может быть выполнена и с электромагнитным возбуждением.

Контрротор 15 имеет полюсные наконечники 23 с дугообразными выемками для магнитного контакта с магнитами 7, через наконечники 23 проходит вал 24 контрротора 15, между наконечниками 23 находится сердечник 25 с катушкой 26. На одном валу с описанной магнитной системой располагаются две звездочки 14, схваченные гибкой связью, и на конце опоры - токосъем 13.

ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Под воздействием набегающего потока воздуха ветроколеса 4 и 9 приходят во вращение. Ориентация на ветер при этом осуществляется хвостом 8. Все три колеса находятся в кинематической связи, осуществляемой шкивами (звездочками) 5 и 14 и гибкими элементами 10, при этом длины штанг 6 подобраны так, что магниты 7 циклически входят в магнитную связь с контрротором 15, так, например, при вращении ветроколес по часовой стрелке такой магнитный контакт наступит при повороте на 45^o от положения, показанного на фиг.1. При этом образуется магнитная цепь: магнит 17 - внутренний наконечник 18 - первый наконечник контрротора 23 - сердечник 25 с катушкой 26 - второй наконечник контрротора - внешний наконечник 19.

Естественно, между наконечниками 23 и 18 и 19 имеется воздушный зазор. После прохождения лопастью углового деления, соответствующего дуге магнита, происходит разрыв магнитной цепи, в результате чего в катушке 26 индуктируется ЭДС, возбуждается ток, проходящий по катушке 26 и вращающемуся токосъемному устройству 13 к нагрузке. При этом магнитная цепь может быть облегчена как минимум вдвое за счет использования двух крайних ветроколес 4. С увеличением их числа возможно дальнейшее облегчение магнитов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Контрроторный ветроэлектрогенератор, содержащий башню с основанием и ветроколеса, отличающийся тем, что сегменты роторов генератора выполнены в виде магнитов, которые установлены на концах штанг, а последние закреплены на концах лопастей двух ветроколес, которые расположены на одном основании, выполненном поворотным, а между ними расположено третье ветроколесо с контрротором, который магнитосвязан с сегментами роторов, при этом на валах ветроколес установлены шкивы, охваченные гибкими связями.

Версия для печати
Дата публикации 02.02.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов