RO126773A2 - Weak wind turbine with embedded magneto-electric generator - Google Patents
Weak wind turbine with embedded magneto-electric generator Download PDFInfo
- Publication number
- RO126773A2 RO126773A2 ROA201000221A RO201000221A RO126773A2 RO 126773 A2 RO126773 A2 RO 126773A2 RO A201000221 A ROA201000221 A RO A201000221A RO 201000221 A RO201000221 A RO 201000221A RO 126773 A2 RO126773 A2 RO 126773A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- stator
- rotor
- magnet
- magneto
- magnets
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Abstract
Description
Turbină eoliană de vânt slab cu generator magneto-electric încorporatLow wind turbine with built-in magneto-electric generator
Invenția se referă la o turbină eoliană de vânt slab cu generator magneto-electric încorporat, pentru conversia directă și cu randament maxim a energiei eoliene în energie electrică, destinată zonelor de câmpie în special precum și gospodăriilor individuale.The invention relates to a low wind wind turbine with a built-in magneto-electric generator, for the direct and maximum efficiency conversion of wind energy into electricity, intended for plain areas in particular as well as for individual households.
-Sunt cunoscute turbine eoliene cu generator magnetoelectric încorporat de tip clasic, utilizat pentru conversia energiei mecanice de rotație în energie electrică, prin inducerea de curenti electrici în niște solenoizi statorici de către magneții unui rotor cuplat axial cu turbina de vânt a centralei eoliene, precum cea din documentul de brevet: JP 2005094936 ce prezintă o turbină eoliană cu ax orizontal șigenerator electric încorporat, având un rotor tip elice cu pale dispuse radial, de extremitățile cărora sunt atașați magneți permanenți și care sub acțiunea vântului se rotește în interiorul unui cadru statoric circular pe care sunt dispuși solenoizi de inducere de curent electric la trecerea prin dreptul lor a magneților de la extremitățile palelor turbinei.-Wind turbines with built-in magnetoelectric generator of classical type are known, used for the conversion of mechanical rotational energy into electrical energy, by inducing electric currents in stator solenoids by the magnets of a rotor axially coupled to the wind turbine of the wind farm, such as from patent document: JP 2005094936 showing a wind turbine with horizontal axis and built-in electric generator, having a propeller-type rotor with radially arranged blades, to the ends of which permanent magnets are attached and which under the action of the wind rotate inside a circular stator frame on which are arranged by current-inducing solenoids as the magnets at the ends of the turbine blades pass through them.
Aceste turbine eoliene prezintă dezavantajul că turbina eoliană propriu-zisă are randament de conversie a energiei vântului relativ slab, sub 70%, la viteze relativ mici ale vântului, de sub 3m/s, iar generatorul electric încorporat realizează un randament de conversie a energiei mecanice a rotorului sub 90% ceea ce înseamnă că pentru un diametru al turbinei de 2-5mspecific amplasării și utilizării turbinei în gospodării individuale, turbina de vânt asigură o putere electrică relativ mică în condiții de vânt slab. Acest impendiment, în cazul unui generator magneto-electric încorporat de tip clasic nu poate fi eliminat deoarece-conform legii lui Lenz, câmpul magnetic indus în solenoizii statorului are sens de frânare a rotației rotorului cu magneții inductori, ca urmare a faptului că se opune cauzei ce îl produce (adică creșterea fluxului magnetic la nivelul solenoizilor statorici, la apropierea magneților rotorici și scăderea acestui flux la depărtarea magneților rotorici de solenoizii statorici). Aceasta înseamnă că viteza de rotație a turbinei este redusă de cuplajul cu generatorul magneto-electric care în consecință generează un curent electric de putere relativ mică.These wind turbines have the disadvantage that the wind turbine itself has a relatively weak wind energy conversion efficiency, below 70%, at relatively low wind speeds, below 3m / s, and the built-in electric generator achieves a mechanical energy conversion efficiency. of the rotor below 90% which means that for a turbine diameter of 2-5mspecific to the location and use of the turbine in individual households, the wind turbine provides a relatively low electric power in low wind conditions. This impediment, in the case of a built-in magneto-electric generator of the classical type, cannot be eliminated because, according to Lenz's law, the magnetic field induced in the stator solenoids has a sense of braking the rotation of the rotor with inductive magnets. what produces it (ie the increase of the magnetic flux at the level of the stator solenoids, at the approach of the rotor magnets and the decrease of this flux at the distance of the rotor magnets from the stator solenoids). This means that the speed of rotation of the turbine is reduced by the coupling with the magneto-electric generator which consequently generates an electric current of relatively low power.
-Sunt cunoscute de asemenea soluții tehnice de motoare liniare sau rotative care folosesc exclusiv energia potențială a interacției magnetice pentru compensarea pierderilor energetice prin frecare și generare de lucru mecanic prin deplasarea unui ansamblu de magneți saurespectiv-a unui rotor magnetic, precum cele prezentate în documentele de brevet: US4151431, WO9414237 și W02006/045333, RO118783 ș.a.-There are also known technical solutions for linear or rotary motors that use only the potential energy of the magnetic interaction to compensate for energy losses by friction and mechanical work by moving a set of magnets or a magnetic rotor, such as those presented in the documents patent: US4151431, WO9414237 and WO2006 / 045333, RO118783 et al.
Din punct de vedere cuantic, explicația dată la nivel internațional privind funcționarea unor astfel de dispozitive se referă la posibilitatea refacerii energiei cuantice de câmp magnetic ale momentelor magnetice ale sarcinilor atomice, pierdută prin efectuare de lucru mecanic în interacțiile magnetice, prin intermediul negentropiei mediului cuantic și subcuantic, fără de care sarcinile electrice nu și-ar putea menține constantă valoarea sarcinii electrice și a momentului magnetic, motiv din care aceste dispozitive sunt denumite: „free energy device”, surplusul de energie generat de astfel de dispozitive și de unele cu excitație electrică, precum cel din brevetul US6362718, fiind explicat în modul mai sus-menționat, prin teoria lui Sachs a electrodinamicii, (P.K.Atanasovski, T.E.Bearden, C.Ciubotariu ș.a. -„Explanation of the motionless electromagnetic generator with electrodynamics”, Foundation of Physics Letters, Voi.14, No1, (2001)).From a quantum point of view, the international explanation for the operation of such devices refers to the possibility of restoring the quantum magnetic field energy of the magnetic moments of atomic charges, lost by mechanical work in magnetic interactions, through the negentropy of the quantum environment. without which the electric charges could not keep the value of the electric charge and the magnetic moment constant, which is why these devices are called: "free energy device", the surplus energy generated by such devices and some with electric excitation , such as the one in US6362718, being explained in the above-mentioned way, by Sachs's theory of electrodynamics, (PKAtanasovski, TEBearden, C. Ciubotariu and others - "Explanation of the motionless electromagnetic generator with electrodynamics", Foundation of Physics Letters, Voi.14, No1, (2001)).
-Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în creșterea randamentului și puterii electrice dată de o turbină eoliană cu generator magneto-electric încorporat și reducerea costului de producție a acesteia prin folosirea unei turbine propriu-zise de construcție simplă dar cu o formă aerodinamică care să valorifice optim energia eoliană și prin compensarea lucrului mecanic de frânare a rotației rotorului unei turbine de vânt cu generator încorporat, produsă de curenții de inducție din solenoizii statorici, folosind energia potențială de interacție magnetică.-The technical problem solved by the invention consists in increasing the efficiency and electric power given by a wind turbine with built-in magneto-electric generator and reducing its production cost by using a turbine of simple construction but with an aerodynamic shape that make the most of wind energy by compensating for the mechanical work of braking the rotation of the rotor of a wind turbine with a built-in generator, produced by induction currents from stator solenoids, using the potential energy of magnetic interaction.
Turbina eoliană de vânt slab cu generator magneto-electric încorporat conform invenției, rezolvă această problemă tehnică prin aceea că este compusă din o parte motrice , un suport de susținere tubular din metal terminat la partea inferioară cu un suport de fixare compus din un postament și o cutie pentru un generator magneto-electric auxiliar, precum și un panou solar cu celule fotovoltaice, partea motrice a turbinei eoliene fiind compusă din rotorul turbinei care cuprinde un ax vertical, niște pale aerodinamice cu profil tip jgheab, fixate între niște perechi de brațe-suport superioare și inferioare, solidare cu axul și doi rotori magnetici circulari, fixați de brațele-suport, având niște magneți rotorici tip bară dispuși radiat, statorul părții motrice a turbinei fiind compus din doi statori magneto-electrici circulari, superior și inferior, dispuși pe niște plăci-suport circulare în dreptul rotorilor magnetici, la distanță de 0,5-1 Omm de ei, plăcilesuport fixând axul rotorului turbinei în doi rulmenți prin intermediul unor suporți statorici, panoul solar cu celule fotovoltaice fiind fixat de placa-suport superioară, statorii magneto-electrici fiind formați din niște module magneto-electrice incluzând un magnet statoric tip bară cilindric sau paralelipipedic, monocomponent sau bicomponent, dispus repulsiv față de magneții rotorici în poziția de aliniere pe verticală cu aceștia și ecranat pe minim un sfert maxim jumătate din suprafața cilindrică sau paralelipipedică cu un ecran magnetic și un solenoid monocomponent sau bicomponent dispus adiacent părții ecranate a magnetului statoric sau coaxial cu acestafuncție de varianta interactivă: magnet retoric -magnet statoric -solenoid. După caz, modulul magneto-electric mai include și o diodă redresoare.The low wind wind turbine with built-in magneto-electric generator according to the invention solves this technical problem in that it consists of a drive part, a tubular metal support bracket finished at the bottom with a mounting bracket consisting of a pedestal and a box for an auxiliary magneto-electric generator, as well as a solar panel with photovoltaic cells, the motor part of the wind turbine being composed of the turbine rotor comprising a vertical axis, some aerodynamic blades with trough profile, fixed between some pairs of support arms upper and lower, integral with the shaft and two circular magnetic rotors, fixed to the support arms, having some rotor bar-type rotor magnets arranged radially, the stator of the turbine drive being composed of two circular magneto-electric stators, upper and lower, arranged on some circular support plates near the magnetic rotors, at a distance of 0.5-1 mm from them, the support plate fixing the axis of the rotor rot well in two bearings by means of stator supports, the solar panel with photovoltaic cells being fixed to the upper support plate, the magneto-electric stators being formed by some magneto-electric modules including a cylindrical or parallelepiped, one-component or two-component bar stator magnet, disposed repulsive to rotor magnets in the position of vertical alignment with them and shielded at least a quarter maximum half of the cylindrical or parallelepiped surface with a magnetic shield and a one-component or two-component solenoid arranged adjacent to the shielded part of the stator or coaxial magnet interactive with it : rhetorical magnet - stator magnet - solenoid. If necessary, the magneto-electric module also includes a rectifier diode.
Ecranul magnetic este de tip feromagnetic sau tip magnet subțire polarizat invers față de magnetul ecranat și este calculat ca grosime pentru anularea repulsiei magnetice în poziția de aliniere x pe verticală a unui magnet rotoric cu magnetul statoric fără introducere de frânare prin atracție , reglarea ecranării pentru realizarea acestei condiții de interacție zero putând fi realizată și prin profil tip dinte de fierăstrău al marginii ecranului în zona de distanță minimă a magnetului statoric față de magnetul rotoric aflat în poziția de aliniere .The magnetic screen is of ferromagnetic type or thin magnet type polarized inversely to the shielded magnet and is calculated as thickness for canceling the magnetic repulsion in the vertical x alignment position of a rotor magnet with the stator magnet without the introduction of attraction braking, adjusting the shield to achieve this zero interaction condition can also be achieved by sawtooth profile of the edge of the screen in the area of minimum distance of the stator magnet from the rotor magnet in the alignment position.
Polarizația magneților rotorici față de magneții statorici este aleasă conform condiției de repulsie între magneții rotorici și cei statorici neecranați în poziția de coincidență, ecranul magnetic având rolul de a realiza disimetria repulsiei astfel încât magnetul rotoric să se poată apropia nerespins de magnetul statoric și fără să fie reținut atractiv de acesta în poziția de aliniere și să fie respins de magnetul statoric după depășirea acestei poziții de aliniere.The polarization of the rotor magnets towards the stator magnets is chosen according to the repulsion condition between the rotor magnets and the non-shielded stator magnets in the coincidence position, the magnetic screen having the role of achieving the repulsion asymmetry so that the rotor magnet can approach the stator magnet without being attractively retained by it in the alignment position and be rejected by the stator magnet after exceeding this alignment position.
în acest mod, pierderea de energie de rotație a rotorului turbinei produsă de câmpul magnetic indus al solenoizilor de variația de flux magnetic generată de magneții rotorici este compensată de lucrul mecanic produs de energia potențială de repulsie magnetică după depășirea poziției de aliniere x pe direcția verticală, acest fapt reprezentând avantajul principal al invenției.In this way, the loss of rotational energy of the turbine rotor produced by the induced magnetic field of the solenoids by the variation of magnetic flux generated by the rotor magnets is compensated by the mechanical work produced by the potential magnetic repulsion energy after exceeding the alignment position x in the vertical direction. this being the main advantage of the invention.
Invenția prezintă deci următoarele avantaje principale:The invention therefore has the following main advantages:
-realizează compensarea pierderilor de energie de rotație a rotorului turbinei generate de câmpul magnetic de inducție al solenoizilor generatorului magneto-electric de curent electric, prin conversie de energie potențială de respingere magnetică produsă disimetric, în energie cinetică de rotație a rotorului;- realizes the compensation of the rotational energy losses of the turbine rotor generated by the magnetic induction field of the solenoids of the magneto-electric generator of electric current, by conversion of potential energy of magnetic repulsion produced asymmetrically, in kinetic energy of rotation of the rotor;
-permite conversia cu randament maxim a energiei vântului și în caz de vânt slab;-allows the conversion with maximum efficiency of wind energy even in case of weak wind;
-permite furnizarea continuă de curent electric pe timp de zi, având și panou cu baterii solare, și în condiții de vânt-și pe timp de noapte;-allows the continuous supply of electricity during the day, with a panel with solar batteries, and in windy conditions at night;
-este simplă și relativ ușor de realizat cu mijloace și materiale uzuale;-it is simple and relatively easy to make with usual means and materials;
-poate fi ușor amplasată atât în afara cât și în interiorul gospodăriilor individuale;-can be easily located both outside and inside individual households;
-permite creșterea suprafeței de captare a vântului prin atașare de plăci de concentrator de vânt Invenția este prezentată pe larg în continuare în legătură și cu figurile 1 ...28 care reprezintă:The invention is further explained in connection with Figures 1 to 28, which represent:
-fig. 1, vedere în secțiune verticală a turbinei eoliene de vânt slab cu generator încorporat;FIG. 1, vertical section view of the low wind wind turbine with built-in generator;
-fig. 2, vedere laterală a ansamblului inferior de magneți rotorici și statorici al turbinei;FIG. 2, side view of the lower assembly of rotor and stator magnets of the turbine;
-fig. 3 , vedere laterală a ansamblului inferior: rotor-stator magnetic cu solenoizi de inducție;FIG. 3, side view of the lower assembly: magnetic rotor-stator with induction solenoids;
-fig. 4, vedere de sus a unei jumătăți de stator al generatorului magnetoelectric al turbinei;FIG. 4, top view of a stator half of the turbine magnetoelectric generator;
CX’ 2010-002211 O -03- 20W fig.5, vedere de sus a unui modul al statorului generatorului magneto-electric al turbinei fig.6, vedere de sus a unui sfert de rotor al generatorului magnetoelectric al turbinei;CX ’2010-002211 O -03- 20W fig.5, top view of a turbine magneto-electric generator stator module fig.6, top view of a rotor quarter of the turbine magnetoelectric generator;
fig.7, vedere de sus a componenților unui modul statoric al generatorului turbinei, în varianta a); fig.8, vedere de sus a componenților unui modul statoric al generatorului turbinei, în varianta b); fig.9, vedere de sus a componenților unui modul statoric al generatorului turbinei, în varianta c); ftg.10, vedere de sus a unui modul statoric al generatorului magneto-electric în varianta d);fig.7, top view of the components of a stator module of the turbine generator, in variant a); fig.8, top view of the components of a stator module of the turbine generator, in variant b); fig.9, top view of the components of a stator module of the turbine generator, in variant c); ftg.10, top view of a stator module of the magneto-electric generator in variant d);
fig.11, vedere laterală a unui modul statoric al generatorului turbinei în interacție, în varianta a); fig. 12, vedere laterală a unui modul statoric al generatorului turbinei în interacție, în varianta b);fig.11, side view of a stator module of the interacting turbine generator, in variant a); Fig. 12, side view of a stator module of the turbine generator in interaction, in variant b);
fig. 13, vedere laterală a unui modul statoric al generatorului turbinei în interacție, în varianta c);Fig. 13, side view of a stator module of the turbine generator in interaction, in variant c);
fig.14, vedere laterală a unui modul statoric al generatorului turbinei în interacție, în varianta d); fig. 15, vedere laterală a unui modul statoric al generatorului turbinei în interacție, în varianta e);fig.14, side view of a stator module of the turbine generator in interaction, in variant d); Fig. 15, side view of a stator module of the turbine generator in interaction, in variant e);
fig. 16, vedere din față a unui modul statoric al generatorului turbinei în interacție, în varianta f);Fig. 16, front view of a stator module of the turbine generator in interaction, in variant f);
fig.17, vedere laterală a unui modul statoric al generatorului turbinei în interacție, în varianta f); fig.18, schema electrică de interconectare în serie a solenoizilor generatorului m.-e. al turbinei; fig.19, schema electrică de conectare în paralel a solenoizilor generatorului turbinei, pentru c.c. fig.20, vedere în spațiu a unui magnet statoric ecranat disimetric, în varianta a); b); f);fig.17, side view of a stator module of the interacting turbine generator, in variant f); fig.18, electrical diagram of series interconnection of the generator solenoids m.-e. of the turbine; fig.19, electrical diagram for parallel connection of the turbine generator solenoids, for d.c. fig.20, space view of an asymmetrically shielded stator magnet, in variant a); b); f);
fig.21, vedere în secțiune prin un modul M cu magnet statoric ecranat și a unei cheițe de reglaj; fig.22, vedere în secțiune transversală a unui modul M magneto-electric, statoric, încarcasat; fig.23, vedere de sus a rotorului turbinei eoliene cu pale din două părți;fig.21, sectional view through an M module with shielded stator magnet and an adjustment key; fig.22, cross-sectional view of a magneto-electric, stator, charged M module; fig.23, top view of the wind turbine rotor with blades on two sides;
fig.24, vedere de sus, expandată, a părților componente ale unei pale de turbină din două părți; fig.25, vedere a părții plate cu margini neândoite, a unei pale a turbinei compusă din două părți; fig.26, vedere laterală a rotorului turbinei conform invenției, fără rotorii generatorului m.-e.;fig.24, top view, expanded, of the component parts of a two-part turbine blade; fig.25, view of the flat part with unfolded edges, of a turbine blade composed of two parts; fig.26, side view of the turbine rotor according to the invention, without the rotors of the m.-e generator;
fig.27, vedere de sus a stopper-ului de oprire manuală a turbinei introdus în țeava-suport; fig.28, vedere de sus a unei pale a rotorului turbinei în varianta de alcătuire din o singură folie, fig.29, detaliu al părții cu statorul inferior, a turbinei, cu bobine de inducție suplimentare; fig.30,a,b-vedere de sus și în secțiune longitudinală a turbinei cu un singur generator încorporat;fig.27, top view of the stopper of manual stopping of the turbine inserted in the support pipe; fig.28, top view of a turbine rotor blade in the single-sheet embodiment, fig.29, detail of the lower stator part of the turbine, with additional induction coils; fig.30, a, b-top view and in longitudinal section of the turbine with a single built-in generator;
-fig.31 ,a,b-vedere de sus și în secțiune longitudinală a turbinei în varianta ultra-ușoară, cu un singur generator încorporat;-fig.31, a, b-top view and in longitudinal section of the turbine in the ultra-light version, with a single built-in generator;
- Conform invenției, turbina eoliană de vânt slab cu generator magneto-electric încorporat, este compusă ca în figura 1, din o parte motrice A , un suport de susținere B tubular din metal terminat la partea inferioară cu un suport de fixare C compus din un postament 24 și o cutie 20 pentru un generator magneto-electric auxiliar, D, precum și un panou solar E cu celule fotovoltaice, partea motrice A a turbinei eoliene fiind compusă din rotorul turbinei care cuprinde un ax 1 vertical, niște pale aerodinamice 2 cu profil tip jgheab, fixate între niște perechi de brațesuport 5, 5’ superioare și inferioare, solidare cu axul 1 și doi rotori magnetici 3, 3’ circulari, fixați de brațele-suport 5, 5’ , având niște magneți rotorici 9 tip bară dispuși radial, statorul părții motrice A a turbinei fiind compus din doi statori magneto-electrici 4, 4’ circulari, superior și inferior, dispuși pe niște plăci-suport k, k’ circulare în dreptul rotorilor magnetici 3, 3’, la distanță de 0,5-10mm de ei, plăcile-suport k, k’ fixând axul 1 al rotorului turbinei în doi rulmenți 6, 6’ prin intermediul unor suporți statorici j de extremitățile cărora sunt fixate plăcile-suport k, k’, panoul solar E cu celule fotovoltaice fiind fixat de placa-suport k superioară, statorii magneto-electrici 4, 4’ fiind formați din niște module magneto-electrice M incluzând un magnet statoric 10 tip bară cilindric sau paralelipipedic, monocomponent sau bicomponent, dispus repulsiv față de magneții rotorici 9 în poziția de aliniere cu aceștia pe verticală și ecranat pe minim un sfert-maxim jumătate din suprafața cilindrică sau paralelipipedică cu un ecran magnetic 12 și un solenoid 11 monocomponent sau bicomponent dispus adiacent pârtii ecranate a magnetului statoric 10 sau coaxial cu acesta-funcție de varianta interactivă: magnet rotoric 9-magnet statoric 10-solenoid- According to the invention, the low wind wind turbine with built-in magneto-electric generator, is composed as in figure 1, of a driving part A, a tubular support support B made of metal finished at the bottom with a fixing support C composed of a pedestal 24 and a box 20 for an auxiliary magneto-electric generator, D, as well as a solar panel E with photovoltaic cells, the motor part A of the wind turbine being composed of the turbine rotor comprising a vertical axis 1, some aerodynamic blades 2 with profile gutter type, fixed between some pairs of support arms 5, 5 'upper and lower, solid with axis 1 and two magnetic rotors 3, 3' circular, fixed to the support arms 5, 5 ', having some rotor magnets 9 bar type arranged radially , the stator of the motor part A of the turbine being composed of two circular magneto-electric stators 4, 4 ', upper and lower, arranged on some support plates k, k' circular in front of the magnetic rotors 3, 3 ', at a distance of 0, 5-10mm from them, flat support cells k, k 'fixing the axis 1 of the turbine rotor in two bearings 6, 6' by means of stator supports j to the ends of which the support plates k, k 'are fixed, the solar panel E with photovoltaic cells being fixed to the plate- upper support k, the magneto-electric stators 4, 4 'being formed by some magneto-electric modules M including a stator magnet 10 type cylindrical or parallelepiped bar, monocomponent or bicomponent, repulsively arranged against the rotor magnets 9 in the position of alignment with them on vertical and shielded on at least a quarter-maximum half of the cylindrical or parallelepiped surface with a magnetic screen 12 and a monocomponent or bicomponent solenoid 11 arranged adjacent to the shielded part of the stator magnet 10 or coaxial with it-depending on the interactive variant: rotor magnet 9-magnet 10-solenoid stator
11. După caz, modulul magneto-electric M mai include și o diodă 17 redresoare, (fig.5)11. If necessary, the magneto-electric module M also includes a diode 17 rectifier, (fig.5)
Ecranul magnetic 12 este de tip feromagnetic sau tip magnet subțire polarizat invers față de magnetul ecranat și este calculat ca grosime pentru anularea repulsiei magnetice în poziția t\-2 01 Ο - Ο Ο 2 2 Γ· 1 Ο -03- 2(11(1 de aliniere χ pe verticală a unui magnet rotoric 9 cu magnetul statoric 10 fără introducere de frânare prin atracție , reglarea ecranării pentru realizarea acestei condiții de interacție zero putând fi realizată și prin profil tip dinte de fierăstrău al marginii ecranului 12 în zona de distanță minimă a magnetului statoric 10 față de magnetul rotoric 9 aflat în poziția de aliniere x, ca în figura 20 și 21.The magnetic screen 12 is of the ferromagnetic type or a thin magnet type polarized inversely to the shielded magnet and is calculated as the thickness for canceling the magnetic repulsion at position t \ -2 01 Ο - Ο Ο 2 2 Γ · 1 Ο -03- 2 (11 ( 1 for vertical alignment χ of a rotor magnet 9 with the stator magnet 10 without the introduction of attraction braking, the adjustment of the shielding to achieve this zero interaction condition can also be achieved by sawtooth profile of the edge of the screen 12 in the minimum distance area of the stator magnet 10 relative to the rotor magnet 9 in the alignment position x, as in figures 20 and 21.
Polarizația magneților rotorici 9 față de magneții statorici 10 este aleasă conform condiției de repulsie între magneții 9 și 10 neecranați în poziția de coincidență, ecranul magnetic 12 având rolul de a realiza disimetria repulsiei astfel încât magnetul rotoric 9 să se poată apropia nerespins de magnetul statoric 10 și fără să fie reținut atractiv de acesta în poziția de aliniere x și să fie respins de magnetul statoric 10 după depășirea acestei poziții de aliniere. în acest mod, pierderea de energie de rotație a rotorului turbinei produsă de câmpul magnetic indus al solenoizilor 11 de variația de flux magnetic generată de magneții rotorici 9 este compensată de lucrul mecanic produs de energia potențială de repulsie magnetică după depășirea poziției de aliniere x pe direcția verticală.The polarization of the rotor magnets 9 with respect to the stator magnets 10 is chosen according to the repulsion condition between the unshielded magnets 9 and 10 in the coincidence position, the magnetic screen 12 having the role of achieving the repulsion asymmetry so that the rotor magnet 9 can approach the stator magnet 10 and without being attractively retained by it in the alignment position x and rejected by the stator magnet 10 after exceeding this alignment position. In this way, the loss of rotational energy of the turbine rotor caused by the induced magnetic field of the solenoids 11 by the variation of magnetic flux generated by the rotor magnets 9 is compensated by the mechanical work produced by the potential magnetic repulsion energy after exceeding the alignment position x in vertical.
Varianta interactivă: magnet rotoric 9-magnet statoric 10-solenoid 11 a unui modul magnetoelectric M cu un magnet rotoric, poate fi :Interactive variant: rotor magnet 9-stator magnet 10-solenoid 11 of a magnetoelectric module M with a rotor magnet, can be:
a) -magneți rotoric 9 și statoric 10 cilindrici polarizați axial, de aceeași lungime, cu polarizații P paralele și solenoid 11 cu miez z paralel cu polarizația P plasat lângă magnetul statoric 10, (fig. 7 și 11);a) - rotor magnets 9 and stator 10 cylinders axially polarized, of the same length, with parallel polarizations P and solenoid 11 with core z parallel to the polarization P placed next to the stator magnet 10, (fig. 7 and 11);
b) -magneți rotoric 9 și statoric 10 cilindrici polarizați axial, cu lungimea magnetului statoric 10 jumătate din lungimea magnetului rotoric 9 și solenoid 11 cu miez z coaxial cu magnetul statoric 10, monocomponent sau bicomponent; (fig. 8 și 12);b) - axially polarized cylindrical rotor 9 and stator 10 magnets, with the length of the stator magnet 10, half of the length of the rotor magnet 9 and solenoid 11 with a z-core coaxial with the stator magnet 10, one-component or two-component; (figs. 8 and 12);
c) - magneți rotoric 9 și statoric 10 semicilindrici polarizați axial, de aceeași lungime, cu polarizații P paralele și cu fețele plate neecranate și paralele cu un plan înclinat cu maxim 30° față de poziția de aliniere x pe verticală și solenoid 11 cu miez z paralel cu polarizația P plasat lângă magnetul statoric 10, (fig. 9 și 13); Această variantă permite folosirea și a unui al doilea magnet statoric ecranat disimetric, înainte de solenoidul 11.c) - rotor magnets 9 and stator 10 semi-cylindrical axially polarized, of the same length, with parallel P-polarizations and unscreened and parallel flat faces with a plane inclined by a maximum of 30 ° to the alignment position x vertically and solenoid 11 with core z parallel to the polarization P placed next to the stator magnet 10, (fig. 9 and 13); This variant also allows the use of a second asymmetrically shielded stator magnet, before solenoid 11.
d) - magneți rotoric 9 și statoric 10 paralelipipedici polarizați transversal, de aceeași lungime, cu polarizații P antiparalele înclinate 10°-45° față de poziția de aliniere x pe verticală și solenoid 11 plasat lângă magnetul statoric 10 , cu miezul z paralel cu polarizația P și continuat cu ecranul 12 feromagnetic, (fig. 10 și 14);d) - rotor poles 9 and stator 10 parallelepiped transversely polarized, of the same length, with polarizations P antiparallel inclined 10 ° -45 ° to the alignment position x vertically and solenoid 11 placed next to the stator magnet 10, with the core z parallel to the polarization P and continued with the ferromagnetic screen 12, (figs. 10 and 14);
e) - magneți rotoric 9 și statoric 10 cilindrici polarizați transversal, de aceeași lungime, cu polarizații P antiparalele, înclinate cu 10°-45° față de poziția de aliniere x pe verticală și solenoid 11 cu miez z paralel cu poziția x de aliniere pe verticală și continuat cu ecranul 12 feromagnetic, plasat lângă magnetul statoric 10, (fig. 15);e) - rotor polarized and stator 10 cylinders transversely polarized, of the same length, with antiparallel P polarizations, inclined by 10 ° -45 ° with respect to the alignment position x vertically and solenoid 11 with z core parallel to the alignment position x on vertical and continued with the ferromagnetic screen 12, placed next to the stator magnet 10, (fig. 15);
f) -magneți rotoric 9 și statoric 10 cilindrici polarizați axial, cu lungimea magnetului rotoric 9 jumătate din lungimea magnetului statoric 10 realizat bicomponent, din două părți semicilindrice polarizate axial și antiparalel, cu fețele plane lipite și în unghi de 10°-45° față de poziția de aliniere x pe verticală cu un magnet rotoric 9 iar solenoidul 11 este bicomponent, cu miez z coaxial cu magnetul rotoric 9 ce trece printre cele două părți ale solenoidului 11 și prelungit cu două urechi y feromagnetice fixate magnetic de capetele magnetului statoric 10 , planul ce cuprinde axa magnetului statoric 10 bicomponent și axa solenoidului 11 făcând un unghi de 10°-45° cu planul vertical cuprinzând direcția de aliniere x pe verticală; (fig. 16 și 17). Această înclinare este de preferat pentru ca repulsia magnetică exercitată asupra magnetului rotoric 9 de câmpul magnetic indus de acesta la apropiere de solenoidul 11 să nu fie realizată în poziția de aliniere x pe verticală a magneților 9 și 10 ci anterior, când magnetul rotoric 9 este încă sub influența câmpului atractiv al primei jumătăți semicilindrice a magnetului statoric 10 bicomponent.f) - axially polarized cylindrical rotor 9 and stator 10 magnets, with the length of the rotor magnet 9 half the length of the stator magnet 10 made of two components, of two axially and antiparallel polarized semicylindrical parts, with flat faces glued and at an angle of 10 ° -45 ° of the vertical alignment position x with a rotor magnet 9 and the solenoid 11 is bicomponent, with a core z coaxial with the rotor magnet 9 passing between the two parts of the solenoid 11 and extended with two ferromagnetic ears y magnetically fixed to the ends of the stator magnet 10, the plane comprising the axis of the two-component stator magnet 10 and the axis of the solenoid 11 making an angle of 10 ° -45 ° with the vertical plane comprising the alignment direction x on the vertical; (figs. 16 and 17). This inclination is preferable so that the magnetic repulsion exerted on the rotor magnet 9 by the magnetic field induced by it near the solenoid 11 is not performed in the x vertical alignment position of the magnets 9 and 10 but previously, when the rotor magnet 9 is still under the influence of the attractive field of the first half-cylinder of the stator magnet 10 bicomponent.
-Se observă că în toate variantele interactive de realizare a modulului magneto-electric M și a magnetului (otoric 9, se respectă condiția de existență a interacției repulsive de compensare a tv 2 D 1. O - O O 2 l 1 - --It is observed that in all the interactive variants of realization of the magneto-electric module M and of the magnet (autoric 9, the condition of existence of the repulsive interaction of compensation of tv 2 D 1 is observed. O - O O 2 l 1 - -
O !j3 2dW pierderilor de energie de rotație între un magnet rotoric 9 și magnetul statoric 10, după depășirea poziției x de aliniere pe verticală a acestor magneți.O! J3 2dW rotational energy losses between a rotor magnet 9 and the stator magnet 10, after exceeding the position x of vertical alignment of these magnets.
-Varianta interactivă din figura 10 și 14 mai prezintă avantajul că frânarea rotației rotorului turbinei eoliene generată de câmpul magnetic de inducție al solenoidului 11 la apropierea magnetului rotoric 9 de acesta, este parțial compensată și înainte de ajungerea în poziția de aliniere x cu magnetul statoric 10, de atracția magnetică dată de polarizațiile P antiparalele ale celor doi magneți 9 și 10, sensul forței magnetice inversându-se după depășirea poziției de aliniere x .-The interactive variant in figures 10 and 14 also has the advantage that the braking of the rotation of the wind turbine rotor generated by the magnetic induction field of the solenoid 11 near the rotor magnet 9 is partially compensated before reaching the alignment position x with the stator magnet 10 , by the magnetic attraction given by the antiparallel P polarizations of the two magnets 9 and 10, the direction of the magnetic force reversing after exceeding the alignment position x.
-Fixarea de plăcile-suport k, k’ statorice, de preferință- nemagnetice, din aluminiu și respectivele brațele-suport 5,5’ ale rotorului turbinei rotoric nemagnetic, a elemenților magnetici statorici 10 și rotorici 9, se poate face prin introducerea forțată a magneților rotorici 9 în tuburi-suport 13 din aluminiu secționate pe un sfert care se fixează prin șuruburi ș de fixare și respectiv-prin niște lamele elastice cu șuruburi 15, care presează magnetul statoric 10 și solenoidul 11 în pereții carcasei 14 din aluminiu a modulului magneto-electric M.-Fixing of the stator support plates k, k ', preferably non-magnetic, made of aluminum and the respective support arms 5.5' of the non-magnetic rotor turbine rotor, of the stator magnetic elements 10 and rotor 9, can be done by forced introduction of rotor magnets 9 in aluminum support tubes 13 cut into a quarter which are fixed by screws and fasteners and respectively by elastic screw blades 15, which press the stator magnet 10 and the solenoid 11 into the walls of the aluminum housing 14 of the magneto module -electric M.
-Reglarea ecranării disimetrice a magnetului statoric 10 pentru realizarea condiției de interacție magnetică nulă a acestuia cu magnetul rotoric 9 în poziția de aliniere x pe verticală, se face în cazul magneților 10 cilindrici și semicilindrici, ca în figura 21 prin profilul tip dinte de fierăstrău al marginii ecranului 12, (fig.2O), alegând grosimea ecranului astfel încât ecranul 12 plin să ecraneze total repulsia dintre magnetul statoric 10 și magnetul rotoric 9 în poziția de aliniere x iar atracția dintre aceștia introdusă de ecranul 12 să fie minimală, și rotirea fină a magnetului statoric 10 cu ecranul 12 lipit de el (de exemplu-cu superglue), în sensul dezecranării graduale, până la realizarea condiției de interacție nulă căutată care se verifică dinamic (determinând scăderea forței de reținere a magnetului rotoric 9 în dreptul magnetului statoric 10). Acest lucru se poate realiza prin găurirea la un capăt a magnetului statoric 10 cu o gaură d5x5, de exemplu, astuparea cu rășină epoxidică a unei jumătăți din gaură și după întărirea rășinii, folosirea unei cheițe 16 neferomagnetice, turnate din aluminiu sau bronz, alamă, etc, cu un vârf v cu profil semicilindric de dimensiunile jumătății de gaură a magnetului statoric 10, în care se introduce pentru rotirea acestuia prin o gaură corespondentă din peretele carcasei 14 a modulului NI.-Adjusting the asymmetric shielding of the stator magnet 10 to achieve the condition of its zero magnetic interaction with the rotor magnet 9 in the x vertical alignment position, is done in the case of cylindrical and semi-cylindrical magnets 10, as in figure 21 by the sawtooth profile of the edge of the screen 12, (fig.2O), choosing the thickness of the screen so that the full screen 12 completely shields the repulsion between the stator magnet 10 and the rotor magnet 9 in the alignment position x and the attraction between them introduced by the screen 12 is minimal, and the fine rotation of the stator magnet 10 with the screen 12 glued to it (for example-with superglue), in the sense of gradual de-shielding, until the achievement of the condition of null interaction sought which is dynamically verified (causing the decrease of the holding force of the rotor magnet 9 next to the stator magnet 10 ). This can be done by drilling one end of the stator magnet 10 with a d5x5 hole, for example, plugging half of the hole with epoxy resin and after hardening the resin, using a non-ferromagnetic wrench 16, cast in aluminum or bronze, brass, etc., with a tip v with a semi-cylindrical profile the size of the half-hole of the stator magnet 10, in which it is inserted for its rotation through a corresponding hole in the wall of the housing 14 of the NI module.
De asemenea, în jurul acestei găuri din carcasa 14 se poate lipi pe exterior o scară gradată, iar poziția magnetului 10 se poate stabiliza și cu o piuliță și un capăt de șurub v’ filetat, lipit axial într-o gaură d5x5 a celuilalt capăt al magnetului statoric 10 și trecut prin o gaură din carcasa 14. Ecranul 12 magnetic poate fi realizat după caz și din două jumătăți-una fără margine profilată în formă de dinte de ferăstrău, lipită definitiv de magnetul statoric 10, și o alta cu margine profilată în formă de dinte de ferăstrău, lipită magnetic de magnetul statoric 10 și de una din lamelele elastice 15 sau de miezul solenoidului 11, pentru reglaj prin rotirea magnetului statoric 10.Also, around this hole in the housing 14 a graduated ladder can be glued on the outside, and the position of the magnet 10 can be stabilized with a nut and a screw end v 'threaded, glued axially in a hole d5x5 of the other end of the of the stator magnet 10 and passed through a hole in the housing 14. The magnetic screen 12 can be made as the case may be and of two halves - one without a profiled edge in the shape of a saw tooth, permanently glued to the stator magnet 10, and another with a profiled edge in sawtooth shape, magnetically glued to the stator magnet 10 and to one of the elastic slats 15 or to the solenoid core 11, for adjustment by rotating the stator magnet 10.
-După calibrarea magnetică a modulului magneto-electric NI astfel realizată, poziția găsită a magnetului statoric 10 corespondentă realizării condiției de interacție magnetică nulă în poziția de aliniere x se stabilizează cu rășină epoxidică r turnată între magnetul 10 și peretele adiacent al carcasei 14 a modulului NI și între lamelele elastice cu șuruburi 15, și se fixează modulul M respectiv, prin șuruburile lamelelor 15 și piulițe, de plăcile-suport k, k’ circulare, ale părții motrice A a turbinei eoliene, operația fiind repetată cu celelalte module magneto-electrice NI.-After the magnetic calibration of the NI magneto-electric module thus performed, the found position of the stator magnet 10 corresponding to the zero magnetic interaction condition in the x-alignment position is stabilized with epoxy resin r poured between the magnet 10 and the adjacent wall of the NI module housing 14 and between the elastic slats with screws 15, and the respective module M is fixed, through the screws of the slats 15 and nuts, to the circular support plates k, k ', of the motor part A of the wind turbine, the operation being repeated with the other magneto-electric modules NI .
-Pentru generare de curent alternativ, cu randament maxim de conversie a energiei eoliene, (95...100%), este de preferat ca magneții rotorici 9 să fie dispuși cu simetrie față de magneții statorici 10 astfel încât atunci când un magnet rotoric 9 se află în poziția de aliniere x pe verticală cu un magnet statoric 10, pentru toți ceilalți magneți statorici 10 ai statorului 4 să existe magneți rotorici 9 aflați în poziția x de aliniere pe verticală, solenoizii 11 de colectare a curentului produs putând fi conectați în serie-pentru o tensiune mai mare, sau în paralelpentru o intensitate a curentului indus mai mare.-For alternating current generation, with maximum wind energy conversion efficiency, (95 ... 100%), it is preferable that the rotor magnets 9 be arranged symmetrically with respect to the stator magnets 10 so that when a rotor magnet 9 is in the x vertical alignment position with a stator magnet 10, for all other stator magnets 10 of the stator 4 there are rotor magnets 9 in the x vertical alignment position, the current collecting solenoids 11 can be connected in series -for a higher voltage, or in parallel for a higher induced current intensity.
-Dacă se dorește obținere de curent continuu, pe circuitul serie sau paralel al ansamblului de soienoizi 11 de obținere de curent electric se inserează o diodă redresoare 17 -în cazul circuitului serie sau câte una în serie cu fiecare solenoid 11-la varianta conectării în paralel, (X* 2 0 1 0 - 0 0 2 2 1-If it is desired to obtain direct current, a rectifier diode 17 is inserted on the series or parallel circuit of the soienoid assembly 11 to obtain electricity -in the case of the series circuit or one in series with each solenoid 11 -in the case of parallel connection , (X * 2 0 1 0 - 0 0 2 2 1
Ο -03 2010 dacă numărul de magneți retorici nu este egal sau multiplu față de magneții statorici, (de exemplu-10 magneți statorici și 11 magneți rotorici dispuși simetric), ca în figurile 18,19.Ο -03 2010 if the number of rhetorical magnets is not equal to or multiple than the stator magnets, (for example -10 stator magnets and 11 rotor magnets arranged symmetrically), as in Figures 18,19.
- Pentru obținerea unui curent electric de tensiune stabilizată, se utilizează un controller 8 incluzând: -un stabilizator de tensiune (pentru stabilizarea tensiunii la 220V sau altă valoare dorită); -un decuplor , acționat la o valoare critică prestabilită a puterii transmise, care decuplează circuitul consumatorilor casnici, pentru protejarea acestora; -un circuit de repornire a turbinei, în lipsă de vânt, la o valoare foarte mică sau nulă a puterii electrice transmisă de aceasta, utilizând curentul electric dat de panoul solar E, preluat, convertit în curent alternativ cu un convertor și introdus în solenoizii 11, cu frecvență predeterminată-dependentă de puterea electrică a curentului, pentru atragerea și repulsia periodică a magneților rotorici 9 și repomirea rotorului turbinei. Aceste module ale controller-ului 8 se realizează conform stadiului cunoscut al tehnicii, cu calibrare adecvată soluției tehnice conformă invenției.- To obtain a stabilized voltage electric current, a controller 8 is used including: -a voltage stabilizer (to stabilize the voltage to 220V or other desired value); -a decoupler, operated at a predetermined critical value of the transmitted power, which decouples the circuit of household consumers, in order to protect them; -a circuit for restarting the turbine, in the absence of wind, at a very low or zero value of the electric power transmitted by it, using the electric current given by the solar panel E, taken, converted into alternating current with a converter and introduced into the solenoids 11 , with predetermined frequency-dependent on the electric power of the current, for the periodic attraction and repulsion of the rotor magnets 9 and the restarting of the turbine rotor. These modules of the controller 8 are made according to the known state of the art, with calibration appropriate to the technical solution according to the invention.
-Rotorul turbinei eoliene conformă invenției are palele aerodinamice 2 cu profil tip jgheab realizat preferabil din două părți, ca în fig. 23, 24, 25, preferabil- din tablă de aluminiu sau galvanizată sau alt material adecvat: -o parte plată b de formă dreptunghiulară cu o margine d îndoită la 90°, pentru fixare cu șuruburi și două evazări c triunghiulare, de asemenea îndoite la 90° și o parte areodinamică a din tablă de aceeași lungime ca partea plată b dar îndoită paralel cu lungimea astfel încât să formeze un profil aerodinamic cu secțiunea având o formă aproximativă de paralelogram fără o bază și cu marginile paralele cu lungimea îndoite una pentru fixarea cu șuruburi ș de partea plată b și cealaltă-pentru generare de efect Coandă de deviere a aerului. Marginea d a părții plate b se fixează cu șuruburi ș de zona plată mediană a părții aerodinamice a astfel încât aceasta formează cu partea plată b și evazările triunghiulare c o formă de jgheab în care aerul presează generând forță motrice de rotație, în timp ce profilul ascuțit format pe partea opusă a părții plate b, „despică” aerul permițând rotația rotorului cu viteză maximă, ca urmare a reducerii prin acest profil aerodinamic, a forței de rezistență generată de vântul care suflă antiparalel cu viteza de înaintare a palei, în a doua jumătate a perioadei de rotație a palei 2 în jurul axului turbinei 1.-The rotor of the wind turbine according to the invention has aerodynamic blades 2 with trough profile made preferably in two parts, as in fig. 23, 24, 25, preferably made of aluminum or galvanized sheet or other suitable material: -a flat part b of rectangular shape with an edge d bent at 90 °, for fixing with screws and two triangular flanges c, also bent at 90 ° and an aerodynamic part a of the sheet of the same length as the flat part b but bent parallel to the length so as to form an aerodynamic profile with the section having an approximate parallelogram shape without a base and with the edges parallel to the length bent one for fixing with screws and flat side b and the other-for generating the air deflection coand effect. The edge of the flat part b is fixed with screws and to the median flat area of the aerodynamic part a so that it forms with the flat part b and the triangular flares in the form of a trough in which the air presses generating rotational driving force, while the sharp profile formed on the opposite side of the flat part b, "splits" the air allowing the rotation of the rotor at maximum speed, as a result of the reduction through this aerodynamic profile, of the resistance force generated by the wind blowing antiparallel with the forward speed of the blade, in the second half of rotation of the blade 2 around the axis of the turbine 1.
Dacă se dorește, palele 2 pot fi realizate și dintr-o singură foaie de tablă dreptunghiulară, ca în figura 28, cu două evazări c’ pseudo-triunghiulare în zona periferică și două evazări c” dreptunghiulare, în zona dinspre axul 1, îndoite la 90° față de partea dreptunghiulară profilată în prealabil astfel încât să formeze o secțiune în formă de paralelogram fără o bază.If desired, the blades 2 can be made of a single sheet of rectangular sheet, as in Figure 28, with two pseudo-triangular flares in the peripheral area and two rectangular flares in the area from the axis 1, bent at 90 ° to the previously profiled rectangular part so as to form a parallelogram-shaped section without a base.
De preferință numărul de pale 2 de turbină conformă invenției este ales între 4 și 10, funcție de diametrul secțiunii de rotație.Preferably the number of turbine blades 2 according to the invention is chosen between 4 and 10, depending on the diameter of the rotation section.
Fixarea palelor aerodinamice 2 de brațele-suport 5, 5’ ale turbinei se poate face cu șuruburi ș , prin găurile g ale evazărilor c , cu partea plată b înclinată față de direcția radială cu 30°-45° ca în fig.23 . în acest mod, forța de presiune a vântului generează un moment al forțelor: MF=Fxr de valoare maximă iar prin forma aerodinamică a părții de atac , se generează o minimalizare a forței de rezistență la rotație și o creștere a presiunii dinamice pe suprafața acestui profil aerodinamic, ceea ce mărește volumul de aer ce intră în Jgheabul” palei aerodinamice 2 în unitatea de timp și crește eficiența turbinei, prin efect de vortex. Acest volum de aer este dirijat apoi către palele diametral opuse, ajungând prin zona centrului turbinei, în „jgheabul” acestor pale aerodinamice 2.The fixing of the aerodynamic blades 2 to the support arms 5, 5 'of the turbine can be done with screws and, through the holes g of the flares c, with the flat part b inclined towards the radial direction by 30 ° -45 ° as in fig.23. in this way, the wind pressure force generates a moment of forces: M F = Fxr of maximum value and through the aerodynamic shape of the attack part, a minimization of the rotational resistance force is generated and an increase of the dynamic pressure on the surface of this aerodynamic profile, which increases the volume of air entering the gutter ”of the aerodynamic blade 2 in the unit of time and increases the efficiency of the turbine, by vortex effect. This volume of air is then directed to the diametrically opposed blades, reaching through the center of the turbine, in the "gutter" of these aerodynamic blades 2.
Brațele-suport 5, 5’ sunt fixate prin șuruburi ș sau prin sudare s de două discuri f, f’ metalice sudate de axul 1 al turbinei, care are fixate prin sudare și două inele i, i’ de limitare a introducerii capetelor axului 1 în rulmenții 6, 6’ , cilindrici sau cilindro-conici, care la rândul lor se fixează în câte o flanșă de fixare h, respectiv-h’ , sudată sau fixată cu șuruburi de plăcile-suport k, respectiv-k’. Poziția inelului i, i’ pe axul 1 este prestabilită funcție de distanța admisibilă (de preferință: minim 0,5 mm-maxim 5mm) dintre rotorul magnetic 3,3’ și statorul magneto-electric 4, respectiv-4’ , care influențează puterea electrică furnizată de generatorul magnetoelectric al turbinei și de care depinde și lungimea suporților statorici j . De acești suporți statorici j se pot conecta niște pale de captator de vânt (nefigurate) de aceeași lungime sau mai mică, orientateThe support arms 5, 5 'are fixed by screws and or by welding s to two metal discs f, f' welded to the shaft 1 of the turbine, which has fixed by welding and two rings i 'i' limiting the insertion of the ends of the shaft 1 in bearings 6, 6 ', cylindrical or cylindrical-conical, which in turn are fixed in a fixing flange h, respectively-h', welded or fixed with screws to the support plates k, respectively-k '. The position of the ring i 'i' on the axis 1 is predetermined according to the permissible distance (preferably: minimum 0,5 mm-maximum 5 mm) between the magnetic rotor 3,3 'and the magneto-electric stator 4, respectively-4', which influences the power electric supplied by the magnetoelectric generator of the turbine and on which also depends the length of the stator supports j. From these stator supports j can be connected some wind collector blades (not shown) of the same length or smaller, oriented
CV 2 Ο 1 Ο - Ο Ο 2 2 1 ' 1 ΰ -03- 201(1 cu planul aproximativ perpendicular pe orientarea părții plate b a palelor aerodinamice 2 ale turbinei, deci înclinate cu 50°-80° față de direcția radială.CV 2 Ο 1 Ο - Ο Ο 2 2 1 '1 ΰ -03- 201 (1 with the plane approximately perpendicular to the orientation of the flat part b of the aerodynamic blades 2 of the turbine, so inclined by 50 ° -80 ° to the radial direction.
-în condiții de vânt cvasi-permanent și depășind 2m/s, se poate cupla la axul 1 al turbinei și un generator magneto-electric auxiliar D, clasic sau de alt tip, cu stabilizator de tensiune propriu, prin intermediul unui ax de transmisie 19 cuplat cu două cuple o, o’ ca în fig.1, cu șuruburi groase la capătul inferior al axului 1 și la axul generatorului magneto-electric auxiliar D.-in quasi-permanent wind conditions and exceeding 2m / s, an auxiliary magneto-electric generator D, classical or otherwise, with its own voltage stabilizer, can be coupled to the turbine shaft 1, by means of a transmission shaft 19 coupled with two couplings o, o 'as in fig.1, with thick screws at the lower end of the shaft 1 and at the shaft of the auxiliary magneto-electric generator D.
Acest ax de transmisie 19 este introdus la montare în interiorul unei țevi-suport 18 formând suportul de susținere B al turbinei și care mai are niște nervuri n de rezistență, un decupaj nefigurat, în zona cuplei o , pentru acces de montare/demontare a axului de transmisie 19 , și un decupaj în formă de fantă la partea inferioară pentru introducerea în spațiul interior a unui stopper 7 mecanic, ce are două brațe dințate cu care este încadrat axul de transmisie 19 , ca în figura 27, unul din brațe fiind prelungit pentru a se fixa cu mobilitate de rotație într-o gaură din peretele țevii-suport 18.This transmission shaft 19 is inserted for mounting inside a support pipe 18 forming the support support B of the turbine and which also has some resistance ribs n, a cutout not shown, in the area of the coupling o, for access to mounting / dismounting the shaft transmission gearbox 19, and a slot-shaped cutout at the bottom for inserting a mechanical stopper 7 into the interior, which has two toothed arms with which the transmission shaft 19 is framed, as in figure 27, one of the arms being extended for to be fixed with rotational mobility in a hole in the wall of the support pipe 18.
Capetele țevii-suport 18 sunt sudate de placa-suport k’ și respectiv-de o placă de bază 21 care se fixează prin șuruburi de o de o parte superioară 22 a cutiei 20 a generatorului magnetoelectric auxiliar D, formată din trei pereți verticali sudați între ei și de partea superioară 22 și de o parte inferioară 23, de niște margini de fixare e ale cutiei fiind fixat cu șuruburi un capac al acesteia, după fixarea în interior a generatorului magneto-electric auxiliar D, având un stabilizator de tensiune p atașat și cuplarea acestuia cu axul de transmisie 19.The ends of the support pipe 18 are welded to the support plate k 'and respectively to a base plate 21 which is fixed by screws to one of the upper part 22 of the box 20 of the auxiliary magnetoelectric generator D, formed by three vertical walls welded between and the upper part 22 and the lower part 23, with some fixing edges e of the box being fixed with screws a cover of it, after fixing inside the auxiliary magneto-electric generator D, having a voltage stabilizer p attached and coupling it to the drive shaft 19.
Cutia 20 se continuă cu un suport cilindric 24 din țeavă de diametru mare și pedeți groși, sudat de o placă de bază 25 având niște țepi metalici sudați de partea inferioară și un decupaj circular central, precum și niște nervuri m, pentru fixare stabilă în sol printr-un strat de beton. împreună, formează suportul de fixare C.The box 20 is continued with a cylindrical support 24 of large diameter pipe and thick feet, welded by a base plate 25 having some welded metal spikes at the bottom and a central circular cutout, as well as some ribs m, for stable fixation in the ground through a layer of concrete. together, they form the fixing bracket C.
-Montarea turbinei eoliene de vânt slab conform invenției, se face în modul următor:-The installation of the low wind wind turbine according to the invention is done as follows:
-se sapă o groapă în sol de înălțime aproximativ egală cu a suportului cilindric 24, la fundul căreia se toarnă beton;- a pit is dug in the ground of a height approximately equal to that of the cylindrical support 24, at the bottom of which concrete is poured;
-se fixează cu axul vertical suportul de fixare C cu baza în stratul de beton, și după întărirea betonului, se astupă golurile cu pământ;- the fixing support C with the base in the concrete layer is fixed with the vertical axis, and after the hardening of the concrete, the gaps are covered with earth;
- se fixează în cutia 20 generatorul magneto-electric auxiliar D și se cuplează cu axul de transmisie 19 anterior introdus în țeava-suport 18;- the auxiliary magneto-electric generator D is fixed in the box 20 and is coupled to the transmission shaft 19 previously inserted in the support pipe 18;
- se fixează statorul magneto-electric 4’ inferior, de placa-suport k’ inferioară;- fix the lower magneto-electric stator 4 ', to the lower support plate k';
-se fixează minim trei suporți statorici j de placa-suport k’ ;- at least three stator supports j are fixed to the support plate k ';
-se fixează rulmenții 6, 6’ pe axul 1 al rotorului turbinei;- the bearings 6, 6 'are fixed on the axis 1 of the turbine rotor;
-se formatează rotorul părții motrice A a turbinei, prin fixarea brațelor 5, 5’ , a palelor aerodinamice 2 și a rotorilor magnetici 3, 3’ ;- the rotor of the motor part A of the turbine is formed, by fixing the arms 5, 5 ', the aerodynamic blades 2 and the magnetic rotors 3, 3';
-se fixează rotorul turbinei cu rulmentul 6’ în flanșa de fixare h’, inferioară;- the turbine rotor is fixed with the bearing 6 'in the fixing flange h', lower;
-se fixează placa-suport k superioară de suporții statorici j cu flanșa de fixare h încadrând rulmentul 6;- the upper support plate k is fixed to the stator supports j with the fixing flange h surrounding the bearing 6;
-se fixează de placa-suport k, deasupra ei , panoul solar E;- the solar panel E is fixed to the support plate k, above it;
-se fixează de un suport statoric j, controller-ul 8;- it is fixed to a stator support j, the controller 8;
-se fixează stopper-ul 7 introducându-l în spațiul interior țevii-suport 18 prin fanta de la partea inferioară a acesteia.- the stopper 7 is fixed by inserting it in the inner space of the support pipe 18 through the slot at the bottom of it.
- se fixează plăcile de concentrator de vânt 26, dacă se dorește, de suporții statorici j care în acest scop pot avea și niște prelungiri radiale pentru fixarea în unghi reglabil a acestora.- fasten the wind concentrator plates 26, if desired, to the stator supports j which for this purpose may also have some radial extensions for fixing them at an adjustable angle.
-Atât țeava-suport 18 cât și axul de transmisie 19 se pot realiza și din tronsoane mai scurte fixate rigid între ele, de exemplu- prin flanșe cu găuri și cu șuruburi.-Both the support pipe 18 and the transmission shaft 19 can also be made of shorter sections rigidly fixed to each other, for example - by flanges with holes and screws.
-De asemenea, este posibilă reglarea distanței dintre rotorii 3, 3’ și statorii 4, 4’ magnetoelectrici ai generatorului și după asamblarea turbinei, prin fixarea prin înșurubare a inelelor i, i’ metalice pe axul 1 filetat în prealabil la capete, poziția de reglaj putând fi stabilizată cu 1-4 șuruburi înfiletate în 1-4 găuri practicate radial în inelul i, i’ și filetate la interior.-It is also possible to adjust the distance between the rotors 3, 3 'and the magnetoelectric stators 4, 4' of the generator and after assembling the turbine, by fixing by screwing the metal rings on the shaft 1 previously threaded at the ends, the position of adjustment can be stabilized with 1-4 screws screwed into 1-4 holes drilled radially in the ring i 'i' and threaded inside.
<“2010-00221 î O “03- 2uW<“2010-00221 î O“ 03- 2uW
-De asemenea, fixarea magneților statorici 10 în carcasa 14 se poate face și prin piulițe rotite pe două capete de șurub v’ filetate, lipite axial într-o gaură d5x5 a capetelor magnetului 10 și trecute prin găuri din carcasa 14, unul din capetele de șurub v’ fiind formatat ca vârful v al cheiței 16 de reglaj, care în acest caz are vârful v în forma complementară , semicilindrică. -Pentru a nu rugini, ecranele 12 magnetice se pot nichela sau pot fi realizate din oțel-inox feritic.-Also, the fixing of the stator magnets 10 in the housing 14 can be done by turning nuts on two screw ends v 'threaded, glued axially in a d5x5 hole of the ends of the magnet 10 and passed through holes in the housing 14, one of the ends of screw v 'being formed as the tip v of the adjusting key 16, which in this case has the tip v in a complementary, semi-cylindrical shape. -In order not to rust, the 12 magnetic screens can be nickel-plated or can be made of ferritic stainless steel.
-Ca urmare a efectului compensatoriu de pierderi prin frânare, a magneților statorici, este posibilă dispunerea și a unui al doilea rând de bobine de inducție, 27, ca în fig. 29, fixate de suporții statorici j printr-un șurub cu piuliță 29, preferabil- neferomagnetic, șurub folosit și ca miez al bobinei de inducție 27, protejată de intemperii de o carcasă 28 circulară, de preferință. Dispunerea acestei bobine de inducție 27 coaxial cu un magnet rotoric 9 ajuns în dreptul ei, prezintă avantajul utilizării cu eficiență maximă a variației de flux magnetic produsă de aceștia.-As a result of the compensatory effect of braking losses, of the stator magnets, it is possible to arrange a second row of induction coils, 27, as in fig. 29, fixed to the stator supports j by a screw with nut 29, preferably non-ferromagnetic, screw also used as the core of the induction coil 27, protected from the weather by a circular housing 28, preferably. The arrangement of this induction coil 27 coaxially with a rotor magnet 9 reached in front of it, has the advantage of using with maximum efficiency the variation of magnetic flux produced by them.
-De asemenea, într-o formă simplificată, cu un singur generator magneto-electric încorporat, poziționat inferior, palele aerodinamice 2 ale turbinei pot fi realizate din o singură foaie de tablă de formă dreptunghiulară formatată conform invenției, ca în figura 30 a, b, și fixate cu șuruburi de niște suporți rotorici j’, (suporții statorici j lipsind), iar în locul brațelor 5 5’ se pot utiliza niște discuri-suport 5” din tablă sau plastic, solidarizate de suporții rotorici j’, iar pentru eliminarea suporților statorici j, axul 1 se fixează cu rulmenți 6, 6’ într-un cilindru statoric 30 sudat de flanșa h’ care este introdus într-un cilindru rotoric 31 sudat de discurile f, f’ de care sunt fixate discurile-suport 5”, axul 1 fiind solidarizat doar cu discul f ,dar în compensație, pentru stabilitatea sistemului fiind fixat în prealabil, la nivelul unui inel limitator i’, un disc stabilizator 32 cu diametrul egal cu diametrul interior al cilindrului rotoric 31.-Also, in a simplified form, with a single built-in magneto-electric generator, positioned lower, the aerodynamic blades 2 of the turbine can be made of a single sheet of rectangular sheet formed according to the invention, as in figure 30 a, b , and fixed with screws to some rotor supports j ', (stator supports j missing), and instead of arms 5 5' can be used some support discs 5 "made of sheet metal or plastic, secured by rotor supports j ', and to eliminate of the stator supports j, the shaft 1 is fixed with bearings 6, 6 'in a stator cylinder 30 welded to the flange h' which is inserted into a rotor cylinder 31 welded to the discs f, f 'to which the support discs 5' are fixed , the axis 1 being secured only to the disc f, but in compensation, for the stability of the system being fixed in advance, at the level of a limiting ring i ', a stabilizing disc 32 with a diameter equal to the inner diameter of the rotor cylinder 31.
-De asemenea, într-o variantă ultra-ușoară de realizare a rotorului turbinei eoliene conform invenției, conformă figurii 31 ,a,b, aceasta este realizată în o formă simplificată similară celei anterior descrisă, dar cu rotorul realizat aproape în întregime din plastic sau din material compozit: fibră de sticlă lipită pe o pânză cu rășină epoxidică, cu excepția discului f și f’ care trebuie realizat din tablă de aluminiu, de inox sau galvanizată, de grosime adecvată și sudat de axul 1, palele aerodinamice 2 fiind realizabile și din o folie de polietilenă a’ de grosime adecvată, cu capetele unite prin fixare între două lamele d’ dreptunghiulare de tablă sau plastic solidarizate prin nituire sau cu șuruburi și trecută pe după patru țevi de plastic 33 dispuse astfel încât pala 2 astfel formată să aibă o formă de vârf de săgeată, țevile de plastic 33 fiind de lungime puțin mai mare decât distanța dintre discurile-suport 5”, realizate din plastic, (de exemplu-plexiglass de 3-5mm grosime), astfel încât să poată fi fixate cu capetele trecute prin niște găuri corespondente din acestea, prin lipire și prin niște dopuri c” din plastic, astfel încât în această variantă, suporții rotorici j’ pot lipsi. De asemenea, și cilindrul rotoric 31 poate fi realizat din plastic la această variantă, fixat între discul f superior metalic și discul f’ inferior, metalic.-Also, in an ultra-light embodiment of the wind turbine rotor according to the invention, according to figure 31, a, b, it is made in a simplified form similar to the one described above, but with the rotor made almost entirely of plastic or of composite material: fiberglass glued to an epoxy resin cloth, except for the f and f 'disc, which must be made of aluminum, stainless steel or galvanized sheet, of suitable thickness and welded to the shaft 1, the aerodynamic blades 2 being feasible, and of a polyethylene film of suitable thickness, with the ends joined by fixing between two rectangular sheets of sheet metal or plastic joined by riveting or with screws and passed over four plastic pipes 33 arranged so that the blade 2 thus formed has an arrowhead shape, the plastic pipes 33 being slightly longer than the distance between the 5 ”support discs, made of plastic, (e.g. 3-5mm thick plexiglass), so that they can be fixed with the ends passed through some corresponding holes in them, by gluing and by some c ”plastic plugs, so that in this variant, the rotor supports j’ may be missing. Also, the rotor cylinder 31 can be made of plastic in this variant, fixed between the upper metal disc f and the lower metal disc f '.
Și la variantele anterior menționate se pot prevedea bobine de inducție 27 suplimentare, pentru obținerea de curent electric, de mărime și inductanță dependentă de polarizația P a magneților statorici 10 și a magenților rotorici 9, calculate conform calculelor de specialitate cunoscute, ca și solenoizii 11 , cu sârmă de Cu-Em preferabil de grosime apropiată de Imm, când se dorește obținerea unor curenți electrici de până la 2A direct de la generatorul magneto-electric, fără transformator..Additional induction coils 27 can also be provided for the above-mentioned variants, in order to obtain electric current, size and inductance dependent on the P polarization of the stator magnets 10 and rotor magnets 9, calculated according to known specialty calculations, as well as solenoids 11, with Cu-Em wire preferably of a thickness close to Imm, when it is desired to obtain electric currents of up to 2A directly from the magneto-electric generator, without transformer.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000221A RO126773B1 (en) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | Weak wind turbine with embedded magneto-electric generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000221A RO126773B1 (en) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | Weak wind turbine with embedded magneto-electric generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO126773A2 true RO126773A2 (en) | 2011-10-28 |
| RO126773B1 RO126773B1 (en) | 2016-10-28 |
Family
ID=44837943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201000221A RO126773B1 (en) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | Weak wind turbine with embedded magneto-electric generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO126773B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL442393A1 (en) * | 2022-10-10 | 2024-04-15 | Łukasz Szwej | Wedge-shaped, resistance-free vertical axis fan, with polarization-acceleration generator drive |
-
2010
- 2010-03-10 RO ROA201000221A patent/RO126773B1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL442393A1 (en) * | 2022-10-10 | 2024-04-15 | Łukasz Szwej | Wedge-shaped, resistance-free vertical axis fan, with polarization-acceleration generator drive |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO126773B1 (en) | 2016-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wu et al. | A low speed, high-torque, direct-drive permanent magnet generator for wind turbines | |
| EP2333933B1 (en) | Arrangement to compensate a non-uniform air gap of an electric machine | |
| US7772741B1 (en) | Wind turbine generator | |
| KR101493795B1 (en) | Permanently excited synchronous machine | |
| US20080231132A1 (en) | Permanent magnet generator and wind power generator using the same | |
| US8648512B2 (en) | Generator with improved generation efficiency and rotational force | |
| RU2012113136A (en) | WIND-POWER OR HYDRO-POWER INSTALLATION | |
| KR20150013032A (en) | Rotary electric machine | |
| KR20130073839A (en) | Electric machine for a wind energy plant | |
| WO2013144284A2 (en) | Permanent magnet rotor | |
| WO2013144287A2 (en) | Permanent magnet rotor | |
| US9742229B2 (en) | Permanent magnet rotor | |
| CN105226848A (en) | generator and wind generating set | |
| RO126773A2 (en) | Weak wind turbine with embedded magneto-electric generator | |
| TW201628317A (en) | Power generator | |
| CN205029443U (en) | Generator and wind generating set | |
| RO127036B1 (en) | Wind turbine for gentle wind, with built-in magnetoelectric generators | |
| RO134730A2 (en) | Magnetic compensator for wind turbine with derived magnetoelectric generator | |
| Li et al. | Structure analysis of axial flux permanent magnet synchronous machine for wind generators | |
| RO127149B1 (en) | Modular wind turbine for gentle winds, with built-in magnetoelectric generator | |
| RO129660B1 (en) | Wind turbine for weak and medium wind with built-in magneto-electric generator | |
| KR20230131272A (en) | Hollow magnetic flywheel and associated generator system | |
| KR20160108082A (en) | Developed efficient horizontal rotation generator | |
| RO130594B1 (en) | Magneto-electric generator with annular magnets | |
| JP2014054024A (en) | Rotary electric machine rotor and rotary electric machine |