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invention
Fédération de Russie Patent RU2168062

Les éoliennes

Nom de l'inventeur:. Ivashintsov DA; Ryzhov AM. Kuznetsov MV. Kryvoy VN. Zuev NV
Le nom du titulaire du brevet: Open Joint Stock Company "All-Institut russe de recherche de génie hydraulique BE Vedeneev."
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 07.12.1999

L'invention concerne le domaine de l'énergie éolienne, notamment au vent des unités de puissance destinés à charger la batterie et fournir différents consommateurs. Le résultat technique consiste à réduire la taille, le poids et le coût de l'éolienne et l'expansion de la gamme de vitesse du vent de travail, il est atteint par le fait que l'éolienne comprenant un générateur de roue éolienne et magnéto, le rotor comporte des aimants permanents et est relié à la roue du vent et le stator est constitué d'un circuit magnétique feuilleté avec enroulements selon l'invention comporte deux culasses de stator identiques, qui sont formés comme des anneaux plats montés avec leur partie d'extrémité et les spires planes en regard, et le rotor est conçu comme un disque non magnétique monté dans celui-ci un aimant permanent, tandis que le rotor de disque est situé entre enroulements du stator.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne le domaine de l' énergie éolienne, en particulier pour les unités d'énergie éolienne destinés à charger la batterie et fournir divers consommateurs, tels que les équipements électriques d'éclairage, la radio et la télévision, etc., dans les zones et sur les sites sans électricité.

Connus gréés éoliennes ou éoliennes qui ont coulissant à palettes roue éolienne à axe horizontal de rotation et d'un générateur à aimant permanent à aimants permanents. segments de rotor à aimants permanents sont installés directement sur les ailes (lames) de la roue du vent et tournent avec elle et fixe segments de stator avec un entrefer correspondant installé en face des segments de rotor, et sous la forme d'un stator circulaire ou sous forme de stators d'arc, les certificats de l'URSS le droit d'auteur: N 868.105, F 03 D 9/00; N 861715, F 03 D 1/00; N 861 716, F 03 D 1/00; N 969 948, F 03 D 1/00.

Un inconvénient significatif de l'ensemble de ces analogues est leur faible efficacité due à une faible efficacité aérodynamique de l'hélice, en raison de la perturbation de l'écoulement aérodynamique autour des pertes aérodynamiques celui-ci et de grandes causées par les segments du stator et du rotor. En outre, l'entrefer non uniforme entre les segments de rotor et de stator crée une grande hélice à un couple de démarrage qui est la raison pour laquelle le début de la rotation de celle-ci est possible seulement à des vitesses relativement élevées du vent.

Ces lacunes privé gearless vent certificat turbine Copyright URSS N 1737151, F 03 D 9/00. Cette éolienne comprend une roue éolienne et un générateur magnétoélectrique, le rotor qui est associé à la roue du vent et est réalisée sous la forme de deux anneaux en acier d'aimants permanents, les pôles opposés des aimants attachés à eux ont la même polarité, et un stator fixe enroulement est situé entre les anneaux de rotor.

En fonction du nombre de caractéristiques similaires, et le résultat obtenu l'éolienne le plus proche du revendiqué et pris comme prototype. L'inconvénient de ce prototype est le faible rendement du générateur en raison de flux magnétiques parasites importants dus à la mise en place du rotor à aimant permanent avec des anneaux en acier avec le placement des aimants de même polarité se font face. Avec cette structure, une partie du générateur d'écoulement coûteux aimant permanent est pas utilisé.

Le but de l'invention est d'améliorer le vent rendement de la turbine en réduisant les fuites de flux des aimants permanents.

L'essence de l'invention revendiquée est exprimée dans la combinaison suivante de caractéristiques essentielles nécessaires pour atteindre le résultat technique ci-dessus.

Selon l'invention, un générateur de vent comprenant une roue de vent et un générateur magnétoélectrique, le rotor comporte des aimants permanents et relié à la roue du vent et le stator est constitué d'un noyau magnétique stratifié avec des enroulements, caractérisé en ce que le générateur a deux magnitoirovody de stator identiques qui sont formés comme des anneaux plats montés avec leur partie d'extrémité et les spires planes en regard, et le rotor est constitué d'un matériau non magnétique en forme de disque et est fourni avec le construit en un aimant permanent, dans lequel le disque de rotor est disposé entre les enroulements du stator.

Ceci est un ensemble de fonctionnalités essentielles, fournissant la réception du résultat technique dans tous les cas où l'objet demandé de la protection juridique.

En outre, la solution revendiquée présente des caractéristiques optionnelles qui caractérisent ses cas particuliers, la forme spécifique de son mode de réalisation matériel ou des conditions d'utilisation spécifiques, à savoir:

- Stator avec des enroulements magnétique monté pour un mouvement alternatif dans la direction tangentielle à un angle de 120 ° avec une fixation ultérieure;

- Le dispositif de commutation comprend une turbine éolienne peut être commutée enroulements du stator en série ou en parallèle en fonction de la vitesse du vent.

La solution technique revendiquée est nouvelle, caractérisée par la présence d'un nouvel ensemble de fonctionnalités qui sont absents dans tous les objets connus de l'équipement de but similaire.

Le résultat technique immédiat qui peut être obtenue en mettant en oeuvre la combinaison revendiquée des caractéristiques est la suivante.

1. Les flux d'occasion à la fois entrants et sortants utiles de l'aimant du rotor magnétique permanent, dans lequel la dispersion des flux minimum.

2. Dans les vents légers et enroulements générateur de vent de stator à faible vitesse sont connectés en série, vous permettant de maintenir la tension à la sortie de la turbine éolienne. Et inclus en parallèle, limitant ainsi une augmentation excessive de la tension à la sortie de la turbine éolienne dans des vents forts et de la fréquence de rotation élevée du stator de générateur de vent d'enroulement.

Préparation ledit résultat technique pour l'apparence de l'objet de l'invention comme une toute nouvelle série de propriétés utiles, à savoir une réduction des dimensions, le poids et le coût de l'éolienne, la capacité à démarrer sa rotation dans des vents faibles et l'extension de la zone de travail de la vitesse du vent.

Ce qui précède permet de reconnaître la solution technique revendiquée satisfait au critère de «activité inventive».

DESSIN éoliennes DESSIN éoliennes
Les éoliennes REGIME Les éoliennes REGIME

Dit éolienne est illustrée par des dessins, où figure. La figure 1 représente un mode de réalisation d'un arbre rotatif à l'emplacement de la roue éolienne en avant du mât; Figure 2 - variante avec arbre fixe à l'emplacement du mât de l'hélice; Figure 3 - version du schéma de câblage de l'éolienne avec une seule phase enroulement du stator et la sortie AC; 4 - version du schéma de câblage de l'éolienne avec trois phases enroulement du stator et sortie du redresseur en courant continu.

Éolienne 1 comprend la roue d'éolienne et un générateur magnéto 2, un rotor en forme de disque 3 est situé sur l'arbre 4. Dans le même arbre 4 et la roue d'éolienne est égal à 1. Le rotor 3 a un matériau non magnétique, des aimants permanents montés dans celle-ci 5, 6. Deux stator fixe 7 et 8 ( 1 par structurellement combinée avec les conseils de générateur) sont sous la forme de noyaux magnétiques des anneaux plats empilés 9 et 10 de la bande ferromagnétique sur laquelle la partie d'extrémité montée enroulement 11, 12. le générateur 2 avec la roue éolienne 1 est monté sur un mât 13 pivotante via girouettes 14 dans la direction du vent.

Lorsque l'emplacement de la roue éolienne 1 avec un générateur 2 du mât 13, comme on le sait, peut être fourni bezflyugernaya se concentrer sur la direction du vent. Dans ce mode de réalisation de la roue éolienne 1 est directement monté sur le boîtier du générateur 2 qui peut tourner par rapport à l'arbre fixe 4. Le rotor en forme de disque en matériau magnétique 3 est relié au générateur corps 2 en rotation et comporte des aimants permanents 5 et 6. Sur l'arbre 4 sont deux stator monté disque fixe 7 et 8, qui sont montés dans les anneaux plats empilés 9 et 10 de la bande ferromagnétique sur laquelle la partie d'extrémité de l'enroulement fixé 11, 12.

anneaux statoriques 9 et 10 avec les bobines 11, 12 sont montées pour effectuer un mouvement réciproque dans la direction tangentielle dans un 120 o, suivie de la fixation.

Dans le cas des bobines avec des dents ferromagnétiques en raison du couple de démarrage réduit de décalage éolienne spécifiée qui permet au début de la rotation du générateur de vent dans les vents légers.

Comme on le voit sur la figure 3, l'enroulement 11 en phase et le stator 12 du générateur 2 peut être commuté en série ou en parallèle par le dispositif de commutation comportant KU deux contacts normalement ouverts K1 et K2, K3 et un contact normalement fermé. En général, le CU dispositif de commutation peut être réalisée à la fois électromagnétique, et les éléments semi-conducteurs.

Fig. Quatre enroulements triphasés 11 et le stator 12 du générateur 2 sont reliés respectivement aux redresseurs B1 et B2, qui sort par l'intermédiaire du dispositif de commutation peut être commuté série ou en parallèle KU.

générateur TRAVAIL du vent sont les suivantes

S'il y a une roue éolienne éolienne 1 est mis en rotation avec la roue éolienne 1 tourne un associé disque rotor 3 générateur 2. Le flux des aimants permanents 5, 6 croise les enroulements du stator fixe 11, 12 dans lequel la force électromotrice induite. En outre, en raison de l'emplacement du disque rotor 3 entre les enroulements 11, 12 sont utilisés en tant que flux de rotor entrant et sortant, qui sont fermés à travers les anneaux de stator 9 et 10 de la bande ferromagnétique. Scattering flux magnétique est minime, réduisant ainsi la taille, le poids et le coût de l'éolienne.

Avec des vents légers et à faible vitesse générateur de vent de contacts normalement ouvert K1 et K2 dispositif de commutation KU ouvert et normalement fermé contact K3 est fermé. Dans ce cas, le stator enroulements 11 et 12 sont connectés en série, vous permettant de maintenir la tension à la sortie de la turbine éolienne et d'étendre la plage de fonctionnement de la vitesse du vent dans la direction des vents légers. Ceci est particulièrement important pour les zones à faible vitesse moyenne du vent.

Dans les zones avec des vitesses de vent moyennes élevées, avec des vents forts et haute fréquence de rotation de la turbine éolienne dispositif de commutation commute KU, avec des contacts normalement ouvert K1 et K2 sont fermés, et K3 contact normalement fermé ouvre. Dans ce cas, les enroulements du stator 11 et 12 sont connectés en parallèle, ce qui permet de limiter l'augmentation excessive de la tension à la sortie de la turbine éolienne et d'étendre la plage de fonctionnement de vitesse du vent dans la direction des vents forts.

En général, la commutation du dispositif de commutation CU peut être automatisé.

REVENDICATIONS

1. turbine éolienne comprenant une roue éolienne et un générateur magnétoélectrique, le rotor comporte des aimants permanents et relié à la roue du vent et le stator est constitué d'un noyau magnétique stratifié avec des enroulements, caractérisé en ce que le générateur a deux culasses de stator identiques qui sont formés comme des anneaux plats montés avec leur partie d'extrémité et les spires planes en regard, et le rotor est conçu comme un disque non magnétique avec des aimants permanents intégrés qui s'y trouvent, dans lequel le disque de rotor est disposé entre les enroulements du stator.

2. Générateur de vent selon la revendication 1, caractérisé en ce que les culasses de stator avec des enroulements montés pour effectuer un mouvement relatif dans la direction tangentielle à un angle de 120 °, suivie par la fixation.

3. Générateur de vent selon la revendication 1, caractérisé en ce qu 'il comprend un dispositif de commutation peut être commutée des enroulements de stator en série ou en parallèle en fonction de la vitesse du vent.

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Date de publication 31.01.2007gg