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 RU2242637

КОНТРРОТОРНЫЙ ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР

Имя изобретателя: Литвиненко А.М. 
Имя патентообладателя: Воронежский государственный технический университет
Адрес для переписки: 394026, г.Воронеж, Московский пр-т, 14, ВГТУ, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2003.05.13 

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Технический результат заключается в обеспечении работы ветроэлектрогенератора в широком диапазоне значений скоростей ветра. В контрроторном ветроэлектрогенераторе, содержащем башню с поворотным основанием и устройством установки на ветер, на основании на оси укреплены ветроколеса с лопастями, в зоне нижнего расположения лопастей расположен статор, на лопастях установлены ферромагнитные пластины, проходящие через воздушный зазор статора, согласно изобретению на одной оси укреплены тихоходное и быстроходное колеса противоположных направлений вращения, причем быстроходное колесо расположено впереди тихоходного по направлению ветра и снабжено пластинами, ориентированными от ветра, тихоходное колесо снабжено пластинами, ориентированными навстречу ветру, а между пластинами колес размещен статор.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

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

Известна конструкция генератора с расположением на башне поворотного ветроколеса, снабженного устройством установки на ветер [1]. и известна конструкция ветроагрегата с фрикционной муфтой [2] для облегчения пуска при слабой скорости ветра.

Данные ветроагрегаты имеют магнитные системы генераторов традиционного типа.

Из известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является ветрогенератор [3], который содержит поворотное ветроколесо, магнитную систему с обмотками, в зазоре которой перемещается ротор, причем магнитная система (статор) 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.

Недостатком данного ветрогенератора является то, что он может применяться только с ветроколесами какого-либо одного типа: тихоходными (многолопастными с малой быстроходностью и большим пусковым моментом) или быстроходными (малолопастными с малым пусковым моментом). Такое исполнение существенно ограничивает функциональные возможности агрегата, поскольку он оказывается способен генерировать номинальную мощность лишь в узком диапазоне скоростей ветра, а в действительности, этот диапазон достаточно широк и вполне может возникнуть ситуация, когда длительная работа тихоходного колеса окажется предпочтительней эффективной, но кратковременной работе быстроходного ветроколеса.

Изобретение направлено на достижение расширения функциональных возможностей, в частности обеспечения работы ветроэлектрогенератора в широком диапазоне значений скоростей ветра.

Это достигается тем, что в контрроторном ветроэлектрогенераторе, содержащем башню с поворотным основанием и устройством установки на ветер, на основании на оси укреплены ветроколеса с лопастями, в зоне нижнего расположения лопастей расположен статор, на лопастях установлены ферромагнитные пластины, проходящие через воздушный зазор статора, согласно изобретению на одной оси укреплены тихоходное и быстроходное колеса противоположных направлений вращения, причем быстроходное колесо расположено впереди тихоходного по направлению ветра и снабжено пластинами, ориентированными от ветра, тихоходное колесо снабжено пластинами, ориентированными навстречу ветру, а между пластинами колес размещен статор.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежем, где на фиг.1 изображен ветроэлектрогенератор (вид сбоку), на фиг.2 - вид спереди, на фиг.3 показано в более крупном масштабе исполнение статора с верхним и нижним роторами в положении, когда нижний ротор перемыкает полюса, а верхний - не перемыкает.

Контрроторный ветроэлектрогенератр включает в себя башню 1 с нижним подшипником 2, верхним подшипником 3, которые установлены на поворотном основании 4, на основании укреплено устройство установки на ветер 5 (хвостовая лопасть), на основании укреплена ось 6, на которой укреплено в подшипнике тихоходное ветроколесо 7 с ферромагнитными пластинами 8 и быстроходное колесо 9 с ферромагнитными пластинами 10. К основанию и прикреплена штанга 11, на нижнем конце которой в зоне нижнего расположения лопастей расположен статор 12. На фиг.2 показано быстроходное двухлопастное колесо и тихоходное четырехлопастное колесо с лопастями увеличенной ширины. Статор включает в себя сердечник 13, полюсные наконечники 14, обмотку возбуждения 15, генераторную обмотку 16, обмотки снабжены выводами 17, которые подключены к нагрузке.

Контрроторный ветроэлектрогенератор работает следующим образом. При набегании воздушного потока (справа налево, как показано на фиг.1) быстроходное колесо приводится во вращение в определенном направлении, например по часовой стрелке. Под действием остающейся энергии ветра тихоходное колесо 7 и приходит во вращение, но в противоположном направлении, поскольку быстроходное колесо расположено впереди тихоходного по направлению ветра. Как видно на фиг.1, быстроходное колесо снабжено ферромагнитными пластинами, ориентированными по направлению ветра (внутрь от колеса), а тихоходное колесо снабжено пластинами, ориентированными навстречу ветру, при этом между пластинами размещен статор. В сердечнике 13 и полюсных наконечниках 14 статора под действием намагничивающей силы обмотки 15 существует магнитный поток, который коммутируется быстроходными пластинами 10 (2 штуки как показано на фиг.2) и тихоходные пластинами 8 (4 штуки). В результате в катушке 16 будет наводиться напряжение, которое далее передается потребителю.

Достоинством данного контрроторного ветроэлектрогенератора является его широкие функциональные возможности, заключающиеся в том, что он способен улавливать энергию как низкопотенциального ветрового потока - при вращающемся колесе 7 и неподвижном колесе 9, так и высокопотенциального ветрового потока - при вращении обеих ветроколес.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 109-110.

2. А.с. СССР №732572 /В.К.Александров и др. - Ветроагрегат/ опубл. БИ 17, 1980, F 03 D 3/30.

3. А.с. СССР №861716 /И.П.Копылов и Т.В.Лядова. Безредукторный ветроагрегат/ опубл. БИ 11, 1981, F 03 D 1/00.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Контрроторный ветроэлектрогенератор, содержащий башню с поворотным основанием и устройством установки на ветер, на основании на оси укреплены ветроколеса с лопастями, в зоне нижнего расположения лопастей расположен статор, на лопастях установлены ферромагнитные пластины, проходящие через воздушный зазор статора, отличающийся тем, что на одной оси укреплены тихоходное и быстроходное колеса противоположных направлений вращения, причем быстроходное колесо расположено впереди тихоходного по направлению ветра и снабжено пластинами, ориентированными от ветра, тихоходное колесо снабжено пластинами, ориентированными навстречу ветру, а между пластинами колес размещен статор.

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