RO129246B1 - Turbină eoliană de vânt slab şi mediu cu generator magnetoelectric încorporat - Google Patents
Turbină eoliană de vânt slab şi mediu cu generator magnetoelectric încorporat Download PDFInfo
- Publication number
- RO129246B1 RO129246B1 ROA201200489A RO201200489A RO129246B1 RO 129246 B1 RO129246 B1 RO 129246B1 RO A201200489 A ROA201200489 A RO A201200489A RO 201200489 A RO201200489 A RO 201200489A RO 129246 B1 RO129246 B1 RO 129246B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic
- wind
- support
- magnets
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 64
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 12
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims description 3
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009432 framing Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 241001269524 Dura Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Description
Invenția se referă la o turbină eoliană de vânt slab și mediu, cu generator magneto-electric încorporat, destinată în special zonelor cu vânt slab.
Sunt cunoscute turbine eoliene cu generator magnetoelectric încorporat de tip clasic, utilizat pentru conversia energiei mecanice de rotație în energie electrică, prin inducerea de curenți electrici în niște solenoizi statorici de către magneții unui rotor cuplat axial cu turbina de vânt a centralei eoliene, precum cea din brevetul JP 2005094936, ce prezintă o turbină eoliană cu ax orizontal și generator 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.
Se mai cunoaște din documentul RO 0126773 A2 o turbină eoliană de vânt slab cu generator magneto-electric încorporat, care este compusă dintr-o parte motrice, dintr-un suport de susținere terminat la partea inferioară cu un suport de fixare compus dintr-un postament și o cutie pentru un generator magnetoelectric auxiliar, precum și dintr-un panou solar cu celule fotovoltaice. Partea motrice a turbinei eoliene este compusă dintr-un rotor ce cuprinde un ax vertical, niște pale aerodinamice fixate între niște perechi de brațe-suport superioare și inferioare, solidare cu axul, palele având un profil tip jgheab. De brațele-suport sunt fixate două rotoare magnetice circulare prevăzuți cu niște magneți rotorici tip bară dispuși radial. Turbina este compusă din două statoare magneto-electrice circulare dispuse pe niște plăci-suport circulare în dreptul rotoarelor magnetice, plăcile-suport fixând axul rotorului turbinei în doi rulmenți prin intermediul unor suporturi statorice de extremitățile cărora sunt fixate plăcile-suport, panoul solar fiind fixat pe placa-suport superioară. Statoarele magnetoelectrice sunt formate din niște module magnetoelectrice incluzând un magnet statoric tip bară cilindric sau paralelipipedic dispus repulsiv față de magneții rotorici în poziția de coincidență cu aceștia și ecranat pe minimum un sfert, maximum jumătate din suprafața cilindrică sau paralelipipedică, cu un ecran magnetic și un solenoid, dispus adiacent părții ecranate a magnetului statoric sau coaxial cu acesta, în funcție de varianta interactivă: magnet rotoric - magnet statoric - solenoid.
Aceste turbine eoliene prezintă dezavantajul că turbina eoliană propriu-zisă are randament de conversie a energiei vântului relativ slab, sub 60%, la viteze relativ mici ale vântului, de sub 3 m/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 2-5 m specific 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, deși poate fi de putere mare, generează un curent electric de putere relativ mică.
Problema tehnică pe care rezolvă invenția constă în valorificarea energiei eoliene de intensitate mică și medie, în principal, prin o turbină cu generator magneto-electric încorporat simplă și cu preț de cost rezonabil, care să permită o eficiență de peste 70% în valorificarea energiei eoliene, prin reducerea pierderilor de energie de rotație generate de câmpul magnetic indus al solenoizilor de producere a curentului electric.
RO 129246 Β1
Turbina eoliană de vânt slab cu generator magneto-electric încorporat conform invenției 1 rezolvă această problemă tehnică prin aceea că este compusă dintr-un suport prevăzut cu o placă de bază și cu un cilindru-suport în interiorul căruia se află doi rulmenți aflați în legătură 3 cu un ax fixat într-o țeavă-suport, din două rotoare eoliene prevăzute cu niște pale principale semicilindrice fixate între două plăci-suport, inferioară și superioară și un generator 5 magnetoelectric încorporat cu compensator magnetic de pierderi de energie de rotație ai statorului, rotorul generatorului magnetoelectric fiind format din două seturi de magneți rotorici 7 tip bară dispuși radial, fixate solidar cu niște cleme ce încadrează un set de solenoizi ai statorului fixat de placa de bază prin niște cleme, magneții rotorici fiind polarizați pe fețe, cu 9 polarizația reciproc antiparalelă, dispuși pe un suport rotoricferomagnetic fixat de placa-suport inferioară a rotorului eolian, precum și un compensator magnetic suplimentar pentru utilizarea 11 eficientă a rotoarelor eoliene și în condiții de vânt slab, la care rotoarele eoliene cuprind niște pale secundare semicilindrice fixate de un suport cilindric situat pe ax și care se află în legătură 13 cu un recuperator de energie eoliană prevăzut cu niște pale în formă de tavă, fixate de un suport cilindric aflat în legătură cu axul prin niște brațe și dispus deasupra plăcii-suport 15 superioare având niște decupaje de trecere a aerului, iar generatorul magnetoelectric are magneții rotorici în număr de jumătate din numărul magneților rotorici, cu secțiune de trapez 17 regulat și cu polarizarea paralelă cu înălțimea secțiunii și fiind dispuși în planul de la mijlocul distanței dintre o pereche de doi magneți rotorici în interacție atractivă cu polii celui mai apropiați 19 de ei, cu fața plană superioară în plan orizontal și fața plană inferioară ecranată cu un ecran magnetic, iar statorul generatorului magnetoelectric este prevăzut cu un set de magneți statorici 21 identici cu magneții rotorici, magnetizați și ecranați identic cu câte un ecran magnetic pe fața superioară și dispuși antiparalel cu aceștia pe un suport feromagnetic de tip sector de cerc, fixat 23 de placa de bază.
Rotorul eolian secundar este poziționat pe axul simetric față de rotorul eolian principal 25 și este prevăzut cu un compensator magnetic suplimentar poziționat central, alcătuit dintr-un stator cu magneți statorici paralelipipedici, de grosime 8-20 mm și preferabil 10-15 mm, 27 polarizați paralel cu lățimea, dispuși într-un suport nemagnetic care se fixează rigid pe exteriorul cilindrului-suport al suportului, în unghi de 30°-60° și preferabil de 45° față de direcția radială și 29 ecranați cu un ecran magnetic pe fața opusă axului turbinei, iar rotorul compensatorului magnetic secundar este alcătuit din două rânduri etajate de magneți rotorici paralelipipedici, 31 polarizați paralel cu lungimea, dispuși într-un suport nemagnetic ce se fixează la partea superioară, printr-un suport circular, de placa-suport inferioară a rotorului eolian, cu lungimea 33 în unghi de 30°-60° și preferabil de 45° față de direcția radială și ecranați cu un ecran magnetic pe fața dinspre axul, magneții rotorici fiind poziționați decalat față de magneții rotorici din rândul 35 inferior, la mijlocul distanței dintre doi magneți rotorici adiacenți.
Turbina eoliană de vânt slab și mediu, cu generator magnetoelectric încorporat, conform 37 invenției prezintă următoarele avantaje:
- este simplă și ușor de realizat cu materiale uzuale și ieftine, la preț de cost accesibil; 39
- fiind ușoară, generează curent și la vânt slab, de circa 3 m/s;
- nu are nevoie de multiplicator de turație pentru antrenarea generatorului electric; 41
- are randament de conversie a energiei eoliene ridicat, ca urmare a folosirii compensatorului magnetic de pierderi de energie de rotație; 43
- momentul de inerție al rotorului este mai mic prin utilizarea unui număr mai mic de magneți rotorici. 45
I nvenția este prezentată pe larg în continuare în legătură și cu fig. 1... 10, care reprezintă: - fig. 1, vedere în secțiune orizontală a rotorului turbinei eoliene conform invenției; 47
RO 129246 Β1
- fig. 2, vedere în secțiune verticală B-B a turbinei;
- fig. 3, a, b, vedere în secțiune orizontală și verticală a unei jumătăți a turbinei în varianta cu doi rotori cuplați;
- fig. 4, a, detaliu A din fig. 3,b, al unei părți din generatorul magnetoelectric al turbinei;
- fig. 4, b, vedere în secțiune C-C a unei părți din generatorul magnetoelectric;
- fig. 4, c, vedere mărită a părții de compensator magnetic a genratorului magnetoelectric din fig. 4,b;
- fig. 5, vedere de jos a unei jumătăți a generatorului magnetoelectric în varianta cu compensator magnetic suplimentar;
- fig. 6, vedere de sus a compensatorului magnetic suplimentar;
- fig. 7, vedere în secțiune verticală a compensatorului magnetic suplimentar;
- fig. 8, vedere de sus recuperatorului rotorului eolian;
- fig. 9, a, b, vedere laterală și de sus a unei pale semicilindrice a rotorului eolian;
- fig. 10, vedere de sus a doi magneți rotorici ai compensatorului magnetic suplimentar, fixați în suport.
Turbina eoliană de vânt slab cu generator magneto-electric încorporat, conform invenției este compusă ca în varianta din fig. 1-2 sau 3, dintr-un generator magnetoelectric încorporat A, cu compensator magnetic de pierderi de energie de rotație generate de câmpul magnetic indus al solenoizilor de producere a curentului electric, plasat pe o placă de bază 1 a unui suport D, un rotor eolian B principal dispus singular sau cuplat pe același ax 6 cu un rotor eolian B' secundar, identic cu rotorul B dar dispus simetric față de acesta, rotor eolian B' secundar care prezintă niște pale principale 7, 7' aerodinamice, semicilindrice, înclinate și niște pale secundare 8, 8' semicilindrice, la partea superioară a rotorului eolian B fiind dispus un recuperator C de energie eoliană nevalorificată de rotorul eolian B, având niște pale 9 în formă de tavă fixate de niște brațe e fixate la rândul lor de un suport cilindric d fixat pe axul 6. Rolul palelor secundare 8, 8', este de a valorifica energia fluxului de aer ce trece printre palele principale 7, 7' și axul 6, ajutând astfel startarea și rotirea turbinei și în condiții de vânt slab.
Suportul D al turbinei este compus din placa de bază 1, de preferință metalică și un cilindru-suport 2 cu o flanșă a, fixat într-o țeavă-suport 22, în interiorul cilindrului-suport 2 fiind fixat prin un manșon interior c introdus într-un rulment 3 radial-axial cu role, axul 6 tip țeavă metalică, al rotorului B, la partea superioară a cilindrului-suport 2 axul 6 fiind fixat cu un rulment 4 radial-axial cu role.
Rotorul eolian B are palele principale 7, 7' semicilindrice, ca în fig. 9, în număr de 3-6 și preferabil de 4, și fixate înclinate cu 10-30° între o placă-suport inferioară 5 și o placă-suport superioară 5', fixarea făcându-se prin niște urechi h și prin niște axe g după care sunt îndoite marginile verticale f, iar la valoarea maximă a unghiului de înclinare, palele principale 7, 7' au de preferință niște șanțuri c de mărire a rezistentei la flambare și de eficientizare a valorificării forței de presiune a vântului.
Palele secundare 8,8' semicilindrice sunt fixate între palele principale 7,7' cu o margine longitudinală lipită de un suport cilindric d fixat pe axul 6 forțat sau prin șuruburi, de care sunt fixate și plăcile-suport inferioară 5 și superioară 5'. Placa-suport superioară 5' a rotorului eolian B și placa-suport inferioară 5 a rotorului eolian B' au niște decupaje v semicirculare, poziționate în dreptul marginii superioare și respectiv-inferioare a palelor 7, respectiv 7', pentru ieșirea aerului din spațiul rotorului, după generarea forței motrice și intrarea în spațiul recuperatorului C având cavitatea palelor 9 poziționată în dreptul acestor decupaje v de trecere a aerului, ca în fig. 8.
RO 129246 Β1
De partea inferioară a plăcii-suport inferioare 5 a rotorului eolian B principal este fixat 1 ca în fig. 4 și rotorul generatorului magnetoelectric încorporat A, format din un suport rotoric m' feromagnetic tip sector de cerc, cu un prim set de magneți rotorici 11 tip bară polarizați pe fețe, 3 preferabil tip 50 x 25 x 20 polarizați paralel cu grosimea, cu lungimea dispusă radial, în particular în număr de 48 magneți, distanțați la circa 25 mm unul de altul, pentru un rotor eolian 5 de circa 1 m diametru, pentru un stator cu 36 de solenoizi 10 de inducție, prin dreptul cărora trece, ca la generatorul încorporat cunoscut în stadiul tehnicii, adică cu polarizația reciproc 7 antiparalelă pentru doi magneți 11 adiacenți.
Al doilea set de magneți rotorici, 12, poziționat la partea inferioară a setului de solenoizi 9 10 statorici, ca la generatorul magnetoelectric încorporat obișnuit, este dispus pe un suport j tip sector de cerc nemetalic, din pertinax, plexiglass sau compozit cu rășină epoxidică, fixat cu 11 niște cleme i de suportul m' al magneților rotorici 11, fixarea magneților putând fi realizată fie prin rășină epoxidică, în modul cunoscut, fie printr-un suport de fixare n, n', semicircular, cu 13 decupaje pentru magneți, care se lipește de suportul rotoric j, m', respectiv. Spre deosebire de cazul generatorului magnetoelectric clasic, însă, magneții rotorici 12 au formă de bară cu 15 secțiune de trapez regulat, preferabil cu lungimea de 50, bazele secțiunii de 25 și 10 și înălțimea de (35-40) mm, cu polarizarea paralelă cu înălțimea secțiunii, pentru magneți rotorici 17 11 tip 50 x 25 x 20, sunt dispuși radial în planul de la mijlocul distanței dintre o pereche de doi magneți rotorici 11 în interacție atractivă cu polii lui cei mai apropiați de ei, cu fața plană 19 superioară în plan orizontal, prin fixare cu niște suporți t, ca în fig. 4, b, c, și au fața plană inferioară ecranată cu un ecran magnetic 13 adecvat, de 1,5-4 mm grosime, respectiv de 2-3 21 mm grosime pentru tipul dimensional anterior indicat. La 48 magneți rotorici 11, revine un număr de 24 magneți rotorici 12 dispuși în raport cu aceștia ca în fig. 4, astfel încât să formeze cu 23 aceștia linii de câmp magnetic de orientare reciproc antiparalelă, de inducere eficientă de curent electric în solenoizii 10. 25
Statorul generatorului magnetoelectricîncorporat A este format în modul cunoscut, din un set de solenoizi 10 fixați în o carcasă I circulară cu rășină epoxidică r, cu 36 solenoizi cu 27 dimensiunea de circa (70-90)x50 și cu circa 100 spire din sârmă CuEm de 1,7-^2 mm diametru, pentru 48 magneți rotorici 11 și un diametri de circa 1 m al turbinei, fixat de placa de bază 1 prin 29 șuruburi s fixate în rășina r și niște cleme de fixare k, (fig. 4, 5), distanța dintre solenoizii 10 și magneții rotorici 11, 12, fiind aleasă cât mai mică posibil, de preferință de 1-1,5 mm. 31
Spre deosebire de generatorul magnetoelectric obișnuit, cunoscut, statorul generatorului magnetoelectric conform invenției mai are însă un set de magneți statorici 14 identici cu 33 magneții rotorici 12, magnetizați și ecranați identic, cu câte un ecran magnetic 15 pe fața superioară, dar care sunt însă dispuși antiparalel cu aceștia, pe un suport m feromagnetic tip 35 sector de cerc, fixat de placa de bază 1, astfel încât magneții rotorici 12 să se poată apropia și să poată ajunge până în poziția x de aliniere disimetrică, din care ies cu polii de același fel 37 corespondenți bazei mari a secțiunii, în repulsie generatoare de forță motrice Fr, ca urmare a dezecranării interacției, ca în fig. 4,c, acest ansamblu de magneți rotorici 12 și statorici 14 39 constituind deci un compensator magnetic de pierderi de energie de rotație a turbinei generate de câmpul magnetic de inducție al solenoizilor 10. 41
Numărul magneților statorici 14 astfel poziționați poate fi ales egal cu cel al magneților rotorici 12 sau în proporție de 3/2 față de aceștia, adică 24 sau 36 magneți statorici 14 dispuși 43 echidistant, pentru 24 magneți rotorici 12, avantajul alegerii proporției de 3/2 fiind acela al unei forțe motrice FR totale mai mari, de compensare a pierderilor produse de câmpul magnetic 45 al solenoizilor 10 și de o dispunere favorabilă cu un număr egal de magneți rotorici
RO 129246 Β1 în poziția de interacție repulsivă y cu cei din poziția de non-interacție x, de dinaintea dezecranării interacției, ceea ce uniformizează temporal valoarea forței motrice FR totale în timpul rotației.
Ecranele magnetice 13,15, deși pot fi și feromagnetice, cu grosimea calculată la limita anulării repulsiei magnetice fără introducere de forțe de frânare prin interacție atractivă: ecran-magnet opus, este preferabil a fi realizate fie din magnet subțire polarizat pe fețe, dispus repulsiv față de polul magnetic ecranat prin intermediul unei tole de permalloy, ca în fig. 10 și cu grosimea ajustată experimental la valoarea minimă de ecranare a interacției repulsive dintre magneții 12 și 14, fie din pulbere magnetică, de NdFeB preferabil, micrometrică sau/și nanometrică, magnetizată la saturație, amestecată pentru cuplarea antiparalelă a particulelor de pulbere magnetizată și fixată stabil în rășină epoxidică. Avantajul acestor ecrane este că constituie echivalentul unui ecran magnetic cu structură antiferomagnetică, din NiO, precum cel utilizat la motorul magnetic Moshen Jalali, (salon lnventika-București-2011), dar care este ieftin, ușor de realizat și ușor prelucrabil mecanic. Un ecran magnetic similar poate fi obținut și din pulbere antiferomagnetică de NiO, obținută din pulbere de Ni încălzită în atmosferă de vapori de apă la circa 1000°C, presată și fixată în rășină epoxidică. De asemenea, un ecran magnetic 13, 15, îmbunătățit poate fi realizat ca în fig. 4,c, și 10, prin utilizarea ca bază de fixare de magnetul de ecranat a unei tole feromagnetice p de permalloy, (de fer moale), cu grosimea de maxim 1 mm, peste care se toarnă amestecul de pulbere magnetică o magnetizată și amestecată și rășina epoxidică de fixare a ansamblului. Ajustarea grosimii ecranelor magnetice se realizează ulterior experimental, prin prelucrare la polizor, în acest caz.
în varianta cu doi rotori eolieni B și B', pentru utilizarea eficace a turbinei și în condiții de vânt slab, de circa 3 m/s, turbina poate fi prevăzută cu un compensator magnetic secundar E, de pierderi de energie de rotație prin câmpul solenoizilor 10, amplasat sub rotorul eolian B principal, în poziție centrală, ca în fig. 5. Acest compensator magnetic secundar E este alcătuit conform invenției ca în fig. 6 și 7, din un stator cu magneți statorici 16 paralelipipedici, polarizați paralel cu lățimea, de grosime 8-20 mm și preferabil 10-15 mm, de 50-60 mm lungime pentru un diametru al rotorului turbinei de circa 1m și de 25-50 mm lățime. Magneții statorici 16 sunt dispuși cu lățimea în unghi de 30°-60° și preferabil de 45° față de direcția radială și ecranați cu un ecran magnetic 20 pe fața opusă axului 6, într-un suport 18 nemagnetic din pertinax, plexiglass sau durai, care se fixează rigid pe exteriorul cilindrului-suport 2 al suportului D al turbinei, fixarea magneților statorici 16 în suportul 18 făcându-se cu doi suporți de fixare u cu decupaj pentru capetele magneților și cu șuruburi ș.
Rotorul compensatorului magnetic secundar E este alcătuit din două rânduri etajate de magneți rotorici 17, 17' paralelipipedici, polarizați paralel cu lungimea, de grosime 8-20 mm și preferabil 10-15 mm, de 40-70 mm, preferabil 50 mm lungime pentru un diametru al rotorului turbinei de circa 1 m și de 25-40 mm lățime, preferabil de 25 mm lățime pentru magneți statorici 16 de 50 mm lungime. Magneții rotorici 17,17' sunt dispuși cu lungimea în unghi de 30°-60° și preferabil de 45°, față de direcția radială și ecranați cu un ecran magnetic 21 pe fața dinspre axul 6, într-un suport 19 nemagnetic din pertinax, plexiglass sau durai, care se fixează la partea superioară, printr-un suport circular w , de placa-suport 5 inferioară a rotorului eolian B al turbinei, fixarea magneților rotorici 17, 17' în suportul 19 făcându-se cu doi suporți de fixare u cu decupaj t pentru capetele magneților și cu șuruburi ș. Numărul magneților statorici 16 este de 8 iar cel al magneților rotorici 17, 17' este de 12+12, preferabil.
RO 129246 Β1
Magneții rotorici 17 din rândul superior sunt dispuși unghiular decalat față de magneții 1 rotorici 17' din rândul inferior, la mijlocul distanței dintre doi magneți rotorici 17' adiacenți, pentru uniformizarea interacției cu magneții statorici 16 și sunt ecranați parțial față de ei prin un sector 3 inelar z feromagnetic ce are marginea interioară la circa 8-15 mm de capătul dinspre stator al magneților statorici 16. Ecranele magnetice 20,21 sunt calculate și realizate similar cu ecranele 5 magnetice 13, 15 ale magneților generatorului magnetoelectric A.
Magneții 12, 14, 16, 17, 17' sunt din pulberi sinterizate de NdFeB, care practic nu se 7 demagnetizează la temperaturi sub 70°C, nici în interacție, explicația faptului că momentele magnetice nu se diminuează în urma interacției magnetice constând în faptul că particulele 9 atomice sunt sisteme ergodice care fac schimb de masă, energie și entropie cu mediul cuantic și subcuantic al spațiului, a cărui negentropie le reface structura, menținând-o constantă, 11 conform termodinamicii ascunse a particulei elementare a lui L. de Broglie.
Placa-suport 5 inferioară trebuie să fie neferomagnetică și preferabil și nemetalică, deci 13 soluția tehnică cea mai adecvată pentru rotorul turbinei este realizarea acesteia din compozit cu fibră de sticlă și rășină epoxidică. 15
Firele electrice de la solenoizii 10 interconectați ca în cazul generatorului magnetoelectric obișnuit, clasic, sunt trecute prin interiorul stâlpului de susținere 22 la un ansamblu: 17 controller-invertor, apoi este stabilizat și trimis la rețeaua de consumatori electrici.
Claims (4)
- Revendicări1. Turbină eoliană de vânt slab și mediu cu generator magnetoelectric încorporat, compusă dintr-un suport prevăzut cu o placă de bază (1) și cu un cilindru-suport (2) în interiorul căruia se află doi rulmenți (3, 4) aflați în legătură cu un ax (6) fixat într-o țeavă-suport (22), din două rotoare eoliene (B, B') prevăzute cu niște pale principale (7, 7') semicilindrice fixate între două plăci-suport inferioară (5) și superioară (5') și un generator magnetoelectric (A) încorporat cu compensator magnetic de pierderi de energie de rotație ai statorului, rotorul generatorului magnetoelectric (A) fiind format din două seturi de magneți rotorici (11, 12) tip bară dispuși radial, fixate solidar cu niște cleme (i) ce încadrează un set de solenoizi (10) ai statorului fixat de placa de bază (1) prin niște cleme (k), magneții rotorici (11) fiind polarizați pe fețe, cu polarizația reciproc antiparalela, dispuși pe un suport rotoric (m') feromagnetic fixat de placa-suport inferioară a rotorului eolian (B), precum și un compensator magnetic suplimentar (E) pentru utilizarea eficientă a rotoarelor eoliene (B, B') și în condiții de vânt slab, caracterizată prin aceea că, rotoarele eoliene (B, B') cuprind niște pale secundare (8, 8') semicilindrice fixate de un suport cilindric (d) situat pe ax (6) și care se află în legătură cu un recuperator (C) de energie eoliană prevăzut cu niște pale (9) în formă de tavă, fixate de un suport cilindric (d) aflat în legătură cu axul (6) prin niște brațe (e) și dispus deasupra plăcii-suport superioare (5') având niște decupaje (v) de trecere a aerului, iar generatorul magnetoelectric (A) are magneții rotorici (12) în număr de jumătate din numărul magneților rotorici (11), cu secțiune de trapez regulat și cu polarizarea paralelă cu înălțimea secțiunii și fiind dispuși în planul de la mijlocul distanței dintre o pereche de doi magneți rotorici (11) în interacție atractivă cu polii celui mai apropiați de ei, cu fața plană superioară în plan orizontal și fața plană inferioară ecranată cu un ecran magnetic (13), iar statorul generatorului magnetoelectric (A) este prevăzut cu un set de magneți statorici (14) identici cu magneții rotorici (12), magnetizați și ecranați identic cu câte un ecran magnetic (15) pe fața superioară și dispuși antiparalel cu aceștia pe un suport (m) feromagnetic de tip sector de cerc, fixat de placa de bază (1).
- 2. Turbină eoliană, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, rotorul eolian (B') secundar este poziționat pe axul (6) simetric față de rotorul eolian (B) principal și este prevăzut cu un compensator magnetic suplimentar (E) poziționat central, alcătuit dintr-un stator cu magneți statorici (16) paralelipipedici, de grosime 8-20 mm și preferabil 10-15 mm, polarizați paralel cu lățimea, dispuși într-un suport (18) nemagnetic care se fixează rigid pe exteriorul cilindrului-suport (2) al suportului (D), în unghi de 30°-60° și preferabil de 45° față de direcția radială și ecranați cu un ecran magnetic (20) pe fața opusă axului (6) turbinei, iar rotorul compensatorului magnetic secundar (E) este alcătuit din două rânduri etajate de magneți rotorici (17,17') paralelipipedici, polarizați paralel cu lungimea, dispuși într-un suport (19) nemagnetic ce se fixează la partea superioară, printr-un suport circular (w), de placa-suport (5) inferioară a rotorului eolian (B), cu lungimea în unghi de 30°-60° și preferabil de 45° față de direcția radială și ecranați cu un ecran magnetic (21) pe fața dinspre axul (6), magneții rotorici (17) fiind poziționați decalat față de magneții rotorici (17') din rândul inferior, la mijlocul distanței dintre doi magneți rotorici (17') adiacenți și fiind ecranați parțial față de ei prin un sector inelar (z) feromagnetic.RO 129246 Β1
- 3. Turbină eoliană, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, ecranele 1 magnetice (13, 15) sunt de tip antiferomagnetic, realizate din pulberi magnetice nanometrice sau micrometrice magnetizate în stare de pulbere, cu particulele cuplate cu momentele 3 magnetice antiparalele și fixate în rășină epoxidică pe o tolă feromagnetică (p) de circa 1 mm gosime. 5
- 4. Turbină eoliană, conform revendicării 2, caracterizată prin aceea că, ecranele magnetice (13, 15) sunt din magnet subțire lamelar polarizat pe fețe atașat repulsiv de fața de 7 ecranat prin intermediul unei lamele feromagnetice (p) iar ecranele magnetice (20, 21) sunt de tip antiferomagnetic, realizate din pulberi magnetice nanometrice sau micrometrice magnetizate 9 în stare de pulbere, cu particulele cuplate cu momentele magnetice antiparalele și fixate în rășină epoxidică pe o tolă feromagnetică (p) de circa 1 mm gosime. 11
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201200489A RO129246B1 (ro) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Turbină eoliană de vânt slab şi mediu cu generator magnetoelectric încorporat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201200489A RO129246B1 (ro) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Turbină eoliană de vânt slab şi mediu cu generator magnetoelectric încorporat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO129246A2 RO129246A2 (ro) | 2014-02-28 |
| RO129246B1 true RO129246B1 (ro) | 2020-12-30 |
Family
ID=50151014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201200489A RO129246B1 (ro) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Turbină eoliană de vânt slab şi mediu cu generator magnetoelectric încorporat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO129246B1 (ro) |
-
2012
- 2012-07-03 RO ROA201200489A patent/RO129246B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO129246A2 (ro) | 2014-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7154193B2 (en) | Electrical machine with double-sided stator | |
| CN204283732U (zh) | 一种垂直轴磁悬浮风力发电机 | |
| US11705797B2 (en) | Electromagnetic generator and method of using same | |
| WO2017058458A1 (en) | Enhanced flux-density magnet | |
| CA2404939A1 (en) | Wind turbine alternator | |
| CN104234935B (zh) | 一种垂直轴磁悬浮风力发电机 | |
| US11831210B2 (en) | Non-cogging high efficiency electric generator | |
| CN103051134A (zh) | 串联磁路混合励磁永磁电机 | |
| RO129246B1 (ro) | Turbină eoliană de vânt slab şi mediu cu generator magnetoelectric încorporat | |
| CN205921476U (zh) | 一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机 | |
| RO132674A2 (ro) | Turbină eoliană cu suspensie magnetică şi generator magnetoelectric încorporat | |
| CN201417973Y (zh) | 采用磁铁对的梳状盘式永磁发电机 | |
| CN101298865B (zh) | 直联风力发电机 | |
| RO129660B1 (ro) | Turbină eoliană de vânt slab şi mediu cu generator magnetoelectric încorporat | |
| RO129004B1 (ro) | Turbină eoliană de vânt slab şi mediu cu generator magnetoelectric încorporat | |
| RO128531B1 (ro) | Turbină eoliană cu ax orizontal cu generator magnetoelectric încorporat | |
| RO133099A2 (ro) | Turbină eoliană cu ax orizontal, cu generator magneto-electric încorporat | |
| RO130594B1 (ro) | Generator magnetoelectric cu magneţi inelari | |
| CN206542319U (zh) | 磁助力发电装置 | |
| RO130639B1 (ro) | Turbină eoliană de vânt slab cu ax vertical | |
| CN204304744U (zh) | 低速全封闭式双永磁单相无刷同步发电机 | |
| RO134730A2 (ro) | Compensator magnetic pentru turbină eoliană cu generator magnetoelectric derivat | |
| RO127036A2 (ro) | Turbină eoliană de vânt slab cu generatori magnetoelectrici încorporaţi | |
| Jara et al. | Axial flux PM machine for low wind power generation | |
| RO127149B1 (ro) | Turbină eoliană modulară de vânt slab, cu generator magnetoelectric încorporat |