DE19643362A1 - Wind- bzw. Turbinenstromgenerator - Google Patents

Wind- bzw. Turbinenstromgenerator

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Windgenerator gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei bekannten Windgeneratoren dieser Art ist der Stator gera­ tefest. Ein zweiter Propeller ist nicht vorhanden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Gene­ rator derart auszubilden, daß er mehr Energie als die bekann­ ten liefert.
Diese Aufgabe wird, wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 ange­ geben ist, gelöst.
Auf diese Weise wird erreicht, daß sich Stator und Rotor mit größerer Relativgeschwindigkeit (bei Normalausführung mit doppelter Relativgeschwindigkeit), verglichen mit den bekann­ ten Fällen, zueinander drehen, was eine entsprechende Vergrö­ ßerung der Energieausbeute mit sich bringt.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Turbinengenerator gemäß Oberbegriff des Anspruchs 2. Für diesen gilt praktisch das gleiche wie für den Windgenerator. Der Turbinengenerator unterscheidet sich jedoch vom Windgenerator dadurch, daß ein­ erseits das zweite Turbinenrad auf derselben Seite des Gene­ rators wie das erste Turbinenrad und andererseits auf der dem ersten Turbinenrad gegenüberliegenden Seite des Generators angeordnet sein kann (beim Windgenerator gäbe die Lösung: zweiter Propeller auf derselben Seite des Generators angeord­ net wie der erste Propeller, keinen Sinn, weil zwei dicht nebeneinander angeordnete, entgegengesetzt zueinander laufende Propeller sich gegenseitig negativ beeinflussen würden).
Es ist zweckmäßig, wenn der vordere Propeller mit dem Teil (Rotor oder Stator) des Generators, das die größere Masse hat, insbesondere mit dem drahtbewickelten Rotor verbunden ist. (Wegen der Turbulenzen, denen der hintere Propeller aus­ gesetzt ist, setzt dieser weniger Energie um als der vordere.)
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. Darin zeigen
Fig. 1 einen Windgenerator der erfindungsgemäßen Art,
Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein Gehäuse dieses Windgenerator s,
Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen Turbinengenerator der erfindungsgemäßen Art,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 und
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3.
Der in Fig. 1 veranschaulichte Windgenerator besteht aus ei­ nem Ständer 1, einem an dessen oberen Ende angeordneten Stromgenerator 2 und zwei entgegengesetzt zueinander rotie­ renden Propellern 3 und 4. Der die Propeller antreibende Wind kommt von rechts, siehe die Pfeile 5.
Fig. 2 zeigt den zwischen den beiden Propellern angeordneten Generator 2. Dieser besteht aus einem Gehäuse 6. In diesem ist über Lager 7 eine Welle 8 gelagert, auf der ein Rotor 9 fest sitzt. Die Welle 8 bildet ein erstes Wellenende 10, das mit dem ersten Propeller 3 verbunden ist. Ein zweites Wellen­ ende 11 ist über ein Lager 12 in dem Gehäuse 6 gelagert und mit dem zweiten Propeller 4 verbunden. Am Ende dieses zweiten Wellenendes 11 sitzt fest mit diesem verbunden ein Stator 13. Auf der dem Wellenende 11 abgewandten Seite des Stators ist dieser über ein Lager 14 auf der Welle 8 gelagert. Letztere ist ihrerseits auf der rechten Seite der Fig. 2 über ein La­ ger 15 an dem Stator 13 gelagert. Die Relativbewegungen zwi­ schen Stator und Rotor, die zur Stromerzeugung führen, spie­ len sich diesseits und jenseits des Spaltes 16 ab.
Der Generator 2 weist einen Hilfsrotor 17 und einen Hilfssta­ tor 18 auf, die ebenfalls der Stromerzeugung dienen, wobei in diesem Falle der Rotor 17 gehäusefest ist, so daß die Rela­ tivgeschwindigkeit zwischen den Teilen 17 und 18 halb so groß ist wie zwischen den Teilen 13 und 9.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen einen Turbinengenerator der erfin­ dungsgemäßen Art. Mit 102 ist der Generator bezeichnet, der im Prinzip genauso ausgebildet ist wie der Generator 2. Auf der linken Seite des Generators 102 befindet sich ein Turbi­ nenrad 103, auf der rechten Seite des Generators 102 befindet sich ein Turbinenrad 104. Beide Räder laufen entgegengesetzt zueinander, was sich durch die Ausbildungen der Schächte, durch die das Wasser läuft, problemlos durchführen läßt (siehe die Fig. 4 und 5). Die beiden Turbinenräder 103 und 104 sitzen auf Wellenenden, die mit dem Rotor bzw. Stator des Generators 102 verbunden sind.

Claims (14)

1. Windgenerator, bestehend aus einem ersten Propeller, einem Rotor eines Stromgenerators und einem Stator des Generators, wobei der erste Propeller den Rotor in Drehung versetzt, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stator (13) drehbar gelagert ist, daß auf der dem ersten Propeller (3) abgewandten Seite des Generators (2) ein zweiter Propeller (4) vorgesehen ist, der entgegengesetzt zu dem ersten Propeller (3) rotiert und der den Stator (13) in seiner Richtung dreht.
2. Turbinengenerator, bestehend aus einem ersten Turbinenrad, einem Rotor eines Stromgenerators und einem Stator des Gene­ rators, wobei das erste Turbinenrad den Rotor in Drehung ver­ setzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator drehbar gela­ gert ist und daß ein zweites Turbinenrad vorgesehen ist, das entgegengesetzt zu dem ersten Turbinenrad rotiert und das den Stator in seiner Richtung dreht.
3. Turbinengenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Turbinenrad auf derselben Seite des Generators wie das erste Turbinenrad angeordnet ist.
4. Turbinengenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Turbinenrad (104) auf der dem ersten Turbinen­ rad (103) abgewandten Seite des Generators (102) angeordnet ist.
5. Wind- bzw. Turbinengenerator nach Anspruch 1 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) mit einem ersten Wel­ lenende (10), das mit dem ersten Propeller (3) oder Turbinen­ rad (103) verbunden ist, in einem Gehäuse (6) gelagert ist und daß der den Rotor (9) umgebende Stator (13) mit einem zweiten Wellenende (11), das mit dem zweiten Propeller (4) oder Turbinenrad (104) verbunden ist, in dem Gehäuse (6) ge­ lagert ist.
6. Wind- bzw. Turbinengenerator nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rotor (9) auf der dem ersten Wellenende (10) abgewandten Seite des Rotors (9) an statorfesten Teilen gelagert ist.
7. Wind- bzw. Turbinengenerator nach Anspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stator (13) auf der dem zweiten Wellenende (11) abgewandten Seite des Stators (13) an rotor­ festen Teilen gelagert ist.
8. Wind- bzw. Turbinengenerator nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rotor (9) auf dieser Seite ein drittes Wellenstück aufweist, das an dem Stator (13) gelagert ist.
9. Wind- bzw. Turbinengenerator nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Stator (13) auf dieser Seite an dem ersten Wellenstück (10) gelagert ist.
10. Wind- bzw. Turbinengenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß erstes (10) und drittes Wellenstück Teile einer durchgehenden Welle (8) sind.
11. Windgenerator nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Propeller (3) mit dem Teil (Rotor oder Stator) des Generators (2), das die größere Masse hat, insbesondere mit dem drahtbewickelten Ro­ tor (9) verbunden ist.
12. Wind- bzw. Turbinengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) drahtbewic­ kelt ist und der Stator (13) Permanentmagnete aufweist.
13. Wind- bzw. Turbinengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Stator (13) und Gehäuse (6) ein Hilfsgenerator (17,18) befindet, wobei die Relativgeschwindigkeit zwischen seinem Rotor (18) und seinem Stator (17) kleiner, insbesondere halb so groß ist als (wie) die Relativgeschwindigkeit zwischen Rotor (9) und Sta­ tor (13)
14. Wind- bzw. Turbinengenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des Hilfsgenerators (18,19) ganz oder teilweise in den Generator geleitet wird derart, daß der Permanentmagnet desselben durch einen Elektromagnet ersetzt wird.
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