RU115019U1

RU115019U1 - ELECTRIC CAR WIND GENERATOR

Info

Publication number: RU115019U1
Application number: RU2011136565/06U
Authority: RU
Inventors: Валерий Вильгельмович Петрашкевич; Александр Валерьевич Петрашкевич
Original assignee: Валерий Вильгельмович Петрашкевич; Александр Валерьевич Петрашкевич
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2012-04-20

Abstract

1. Ветрогенератор электромобиля, включающий ветроприемник, выполненный в виде конфузора, цилиндрическую камеру, в которой размещены ветровые колеса, сборный воздушный канал и электрогенераторы, размещенные вне цилиндрической камеры, отличающийся тем, что он снабжен системой воздушного охлаждения, ветроприемник имеет верхнюю и нижнюю камеры, выполненные в виде конфузоров с тангенциальным подходом искусственного воздушного потока к ветровым колесам, которые установлены в цилиндрической камере, причем верхнее ветровое колесо соединено с внутренним валом, а нижнее ветровое колесо соединено с внешним валом, а за пределами цилиндрической камеры к этим коаксиально установленным валам прикреплены роторы в виде дисков с П-образным поперечным сечением, к внутренним стенкам которых прикреплены постоянные магниты, причем внутренний вал вращается по часовой стрелке, а внешний вал вращается против часовой стрелки вокруг статоров-магнитопроводов с рабочими обмотками, которые имеют узлы для крепления к внешним конструкциям, а сборный воздушный канал непосредственно сообщается с атмосферой в кормовой зоне электромобиля. ! 2. Ветрогенератор электромобиля по п.1, отличающийся тем, что система воздушного охлаждения выполнена в виде вытяжного короба, соединенного с трубой, выходное отверстие которой размещено в днище нижней камеры. ! 3. Ветрогенератор электромобиля по п.1, отличающийся тем, что ветровые колеса имеют одинаковый диаметр, выполнены из прочного синтетического материала и имеют форму цилиндра с внешними прямоугольными вырезами в виде полусегмента, лежащего между двумя смежными радиусами, и занимает площа 1. A wind generator of an electric vehicle, including a wind receiver, made in the form of a confuser, a cylindrical chamber in which wind wheels are located, a collection air channel and electric generators located outside the cylindrical chamber, characterized in that it is equipped with an air cooling system, the wind receiver has upper and lower chambers, made in the form of confusers with a tangential approach of artificial air flow to the wind wheels, which are installed in a cylindrical chamber, and the upper wind wheel is connected to the inner shaft, and the lower wind wheel is connected to the outer shaft, and outside the cylindrical chamber, rotors are attached to these coaxially mounted shafts in the form of disks with a U-shaped cross section, to the inner walls of which permanent magnets are attached, and the inner shaft rotates clockwise, and the outer shaft rotates counterclockwise around stators-magnetic circuits with working windings, which have nodes for fastening to external structures, and the collecting air duct communicates directly with the atmosphere in the aft area of the electric vehicle. ! 2. The wind generator of an electric vehicle according to claim 1, characterized in that the air cooling system is made in the form of an exhaust duct connected to a pipe, the outlet of which is located in the bottom of the lower chamber. ! 3. The wind generator of an electric vehicle according to claim 1, characterized in that the wind wheels have the same diameter, are made of durable synthetic material and have the shape of a cylinder with external rectangular cutouts in the form of a half-segment lying between two adjacent radii, and occupies an area

Description

Ветрогенератор электромобиля относится к ветроэнергетике и предназначен для извлечения электрической энергии из искусственных воздушных течений.Electric vehicle wind generator refers to wind energy and is designed to extract electrical energy from artificial air currents.

Известна ветровая энергоустановка вращающегося типа, имеющая ветротурбину в рабочем канале с конфузором на входе и диффузором на выходе, кинематически связанную вращающимся валом с электрогенератором, причем электрогенератор размещен вне установки, ветротурбина выполнена саморегулирующейся с постоянной скоростью вращения не зависимо от изменения скорости ветра и установлена в рабочем канале в едином блоке с диффузором и конфузом, на боковой поверхности которого имеются автоматические клапаны аварийного сброса лишнего воздуха при сильных порывах ветра, а на его оси установлен рассекатель воздуха с жестко закрепленными на его поверхности направляющими пластинами, придающие ветровому потоку вращение под определенным углом, причем сама энергоустановка размещена на общей поворотной платформе, имеющей хвостовое оперение и узел вращения, предохраняющий вертикальную ось поворотной платформы от перекоса, а также от заклинивания проходяшего внутри нее вала ветротурбины, кинематически связанного с электрогенератором. Энергоустановка размещена на передвижной платформе [Патент RU 2156885, F03D 3/04, 2000 г.].Known wind power plant of a rotating type, having a wind turbine in the working channel with a confuser at the inlet and a diffuser at the exit, kinematically connected by a rotating shaft to an electric generator, the electric generator being located outside the installation, the wind turbine is self-regulating with a constant speed of rotation regardless of the change in wind speed and installed in the working channel in a single unit with a diffuser and embarrassment, on the side surface of which there are automatic emergency relief valves for excess air when strong gusts of wind, and on its axis there is an air divider with guide plates rigidly fixed on its surface, giving the wind flow rotation at a certain angle, and the power plant itself is placed on a common rotary platform having a tail unit and a rotation unit protecting the vertical axis of the rotary platform from distortion, as well as from jamming of the wind turbine shaft passing inside it, kinematically connected with the electric generator. The power plant is located on a mobile platform [Patent RU 2156885, F03D 3/04, 2000].

Недостатком аналога является сложная конструкция электроустановки, которая размещена на поворотной платформе и имеет рассекатель воздуха с направляющими пластинами.A disadvantage of the analogue is the complex design of the electrical installation, which is located on a rotary platform and has an air divider with guide plates.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является пирамидальный ветровой двигатель транспортного средства, содержащий ветроприемник, выполненные в виде конфузора, соединенный с воздуховодом, по которому искусственный воздушный поток входит в цилиндрическую камеру, где установлено ветровое колеса, и далее поступает в сборный воздушный канал, выполненный в виде двух рукавов, отверстия которых располагаются с обеих сторон транспортного средства, из которых отработанный воздушный поток поступает в атмосферу и создает аэродинамический эффект за счет отсасывания воздуха из рукавов, электрогенератор, размещенный вне цилиндрической камеры [Патент Украины UA 17570, 2006 г.; Энергия лобового воздушного потока, 2009, http:/www.altenerg.ru/energiya-lobovogo-vozdushnogo-potoka/].Closest to the proposed invention is a pyramidal wind engine of a vehicle containing a wind receiver made in the form of a confuser, connected to an air duct through which the artificial air stream enters a cylindrical chamber where the wind wheel is installed, and then enters a collection air channel made in the form two sleeves, the openings of which are located on both sides of the vehicle, from which the exhaust air stream enters the atmosphere and creates aerodynamic cue effect due to suction of air from the sleeves, an electric generator placed outside the cylindrical chamber [Patent of Ukraine UA 17570, 2006; Frontal Airflow Energy, 2009, http://www.altenerg.ru/energiya-lobovogo-vozdushnogo-potoka/].

Недостатком прототипа является сложная конструкция, включающая воздуховод с нормальном, малоэффективным натеканием искусственного воздушного потока на ветровое колесо и сборный воздушный канал с боковыми рукавами, которые усложняют конструкцию сборного воздушного канала и создают незначительный аэродинамический эффект.The disadvantage of the prototype is a complex design, including a duct with a normal, inefficient leakage of artificial air flow onto the wind wheel and a prefabricated air duct with side arms, which complicate the design of the prefabricated air duct and create a slight aerodynamic effect.

Технический результат, на достижение которого направлена данная полезная модель, заключается в устранении недостатков прототипа путем отказа от неэффективного воздуховода и использования водоприемника с верхней и нижней камерами, выполненными в виде конфузоров с тангенциальным подходом искусственного воздушного потока к ветровым колесам, которые установлены в цилиндрической камере, причем верхнее ветровое колесо соединено с внутренним валом, а нижнее ветровое колесо соединено с внешним валом, а за пределами цилиндрической камеры к этим коаксиально установленным валам прикреплены роторы в виде дисков с П-образным поперечным сечением, к внутренним стенкам которых прикреплены постоянные магниты, причем внутренний вал вращается по часовой стрелки, а внешний вал вращается против часовой стрелки вокруг статоров-магнитопроводов с рабочими обмотками, которые имеют узлы для крепления к внешним конструкциям, а сборный воздушный канал непосредственно сообщается с атмосферой в кормовой зоне электромобиля, где образуются вихри, уменьшающие давление потока, и способствующие подсосу отработанного воздуха от ветровых колес.The technical result, which this utility model aims to achieve, is to eliminate the disadvantages of the prototype by abandoning an inefficient duct and using a water intake with upper and lower chambers made in the form of confusers with a tangential approach of artificial air flow to the wind wheels that are installed in a cylindrical chamber, moreover, the upper wind wheel is connected to the inner shaft, and the lower wind wheel is connected to the external shaft, and outside the cylindrical chamber to these coaxially mounted shafts are attached rotors in the form of disks with a U-shaped cross-section, permanent magnets are attached to the inner walls of which, the inner shaft rotates clockwise, and the outer shaft rotates counterclockwise around the stator-magnetic cores with working windings that have nodes for fastening to external structures, and the prefabricated air channel directly communicates with the atmosphere in the aft zone of the electric vehicle, where vortices are formed, which reduce the flow pressure and contribute to e suction of exhaust air from the wind wheels.

Для достижения указанного технического результата ветрогенератор электромобиля содержит ветроприемник, выполненный в виде конфузора, цилиндрическую камеру, в которой размещены ветровые колеса, сборный воздушный канал и электрогенераторы, размещенные вне цилиндрической камеры, причем он снабжен системой воздушного охлаждения, ветроприемник имеет верхнюю и нижнюю камеры, выполненные в виде конфузоров с тангенциальным подходом искусственного воздушного потока к ветровым колесам, которые установлены в цилиндрической камере, причем верхнее ветровое колесо соединено с внутренним валом, а нижнее ветровое колесо соединено с внешним валом, а за пределами цилиндрической камеры к этим коаксиально установленным валам прикреплены роторы в виде дисков с П-образным поперечным сечением, к внутренним стенкам которых прикреплены постоянные магниты, причем внутренний вал вращается по часовой стрелки, а внешний вал вращается против часовой стрелки вокруг статоров-магнитопроводов с рабочими обмотками, которые имеют узлы для крепления к внешним конструкциям, а сборный воздушный канал непосредственно сообщается с атмосферой в кормовой зоне электромобиля, где образуются вихри, уменьшающие давление потока, и способствующие подсосу отработанного воздуха от ветровых колес.To achieve the specified technical result, the electric vehicle’s wind generator comprises a wind receiver made in the form of a confuser, a cylindrical chamber in which the wind wheels are placed, a prefabricated air channel and electric generators located outside the cylindrical chamber, and it is equipped with an air cooling system, the wind receiver has an upper and lower chamber, made in the form of confusers with a tangential approach of artificial air flow to the wind wheels that are installed in a cylindrical chamber, moreover The outer wind wheel is connected to the internal shaft, and the lower wind wheel is connected to the external shaft, and outside the cylindrical chamber, rotors in the form of disks with a U-shaped cross section are attached to these coaxially mounted shafts, permanent magnets are attached to the inner walls of which, the inner shaft rotates clockwise, and the outer shaft rotates counterclockwise around the stator-magnetic cores with working windings, which have units for attachment to external structures, and a prefabricated air box The charge is directly connected with the atmosphere in the aft zone of the electric vehicle, where vortices are formed, which reduce the flow pressure and facilitate the suction of exhaust air from the wind wheels.

Кроме того, заявляемое техническое решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:In addition, the claimed technical solution has optional features characterizing its particular cases, namely:

- система воздушного охлаждения выполнена в виде вытяжного короба соединенного с трубой, выходное отверстие которой размешено в днище нижней камеры;- the air cooling system is made in the form of an exhaust duct connected to a pipe, the outlet of which is placed in the bottom of the lower chamber;

- ветровые колеса имеют одинаковый диаметр, выполнены из прочного синтетического материала и имеют форму цилиндра с внешними прямоугольными вырезами в виде полусегмента, лежащего между двумя смежными радиусами и занимает площадь между перпендикуляром, опущенным из конца радиуса на другой радиус, и дугой, заключенной между этими радиусами;- the wind wheels have the same diameter, are made of durable synthetic material and have the shape of a cylinder with external rectangular cutouts in the form of a half segment lying between two adjacent radii and occupy the area between the perpendicular dropped from the radius end to another radius and the arc enclosed between these radii ;

- коаксиально установленные валы выполнены из стали повышенной прочности;- coaxially mounted shafts are made of high strength steel;

- постоянные магниты имеют форму кругового кольца с прямоугольным поперечным сечением и выполнены из редкоземельных элементов (самарий Sa, кобальт Co);- permanent magnets have the shape of a circular ring with a rectangular cross section and are made of rare earth elements (Samarium Sa, cobalt Co);

- магнитопровод имеет двадцать четыре Т-образных секторных консолей, на которых размещены рабочие обмотки, причем каждые восемь рабочих обмоток подключены последовательно через две и образуют круговую рабочую обмотку;- the magnetic circuit has twenty-four T-shaped sector consoles on which the working windings are located, and each eight working windings are connected in series through two and form a circular working winding;

- станина магнитопровода выполнена из немагнитного материала.- the frame of the magnetic circuit is made of non-magnetic material.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше, наиболее близкого к нему, являются то, что ветрогенератор электромобиля содержит ветроприемник, выполненный в виде конфузора, цилиндрическую камеру, в которой размещены ветровые колеса, сборный воздушный канал и электрогенераторы, размещенные вне цилиндрической камеры, причем он снабжен системой воздушного охлаждения, ветроприемник имеет верхнюю и нижнюю камеры, выполненные в виде конфузоров с тангенциальным подходом искусственного воздушного потока к ветровым колесам, которые установлены в цилиндрической камере, причем верхнее ветровое колесо соединено с внутренним валом, а нижнее ветровое колесо соединено с внешним валом, а за пределами цилиндрической камеры к этим коаксиально установленным валам прикреплены роторы в виде дисков с П-образным поперечным сечением, к внутренним стенкам которых прикреплены постоянные магниты, причем внутренний вал вращается по часовой стрелки, а внешний вал вращается против часовой стрелки вокруг статоров-магнитопроводов с рабочими обмотками, которые имеют узлы для крепления к внешним конструкциям, а сборный воздушный канал непосредственно сообщается с атмосферой в кормовой зоне электромобиля, где образуются вихри, уменьшающие давление потока, и способствующие подсосу отработанного воздуха от ветровых колес.Distinctive features of the proposed device from the above, closest to it, are that the electric vehicle wind generator contains a wind receiver made in the form of a confuser, a cylindrical chamber in which the wind wheels, a prefabricated air channel and electric generators are placed outside the cylindrical chamber, and it is equipped with air cooling system, the wind receiver has an upper and lower chamber, made in the form of confusers with a tangential approach of artificial air flow to the wind wood that is installed in a cylindrical chamber, with the upper wind wheel connected to the inner shaft and the lower wind wheel connected to the outer shaft, and outside the cylindrical chamber to these coaxially mounted shafts are rotors in the form of disks with a U-shaped cross section, to the inner the walls of which are attached with permanent magnets, the inner shaft rotating clockwise, and the outer shaft rotating counterclockwise around the stator-magnetic cores with working windings that have knots l for mounting to external structures, and the collection air channel directly communicates with the atmosphere in the aft zone of the electric vehicle, where vortices are formed that reduce the pressure of the stream and facilitate the suction of exhaust air from the wind wheels.

Благодаря наличию этих признаков применение этого устройства позволит упростить конструкцию ветрогенератора электромобиля и производить подзарядку аккумуляторных батарей во время работы ветровых колес.Due to the presence of these signs, the use of this device will simplify the design of the wind generator of an electric vehicle and recharge the batteries during operation of the wind wheels.

Предлагаемое устройство - ветрогенератор электромобиля иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, 2, 3, 4, 5 и 6.The proposed device is a wind generator of an electric vehicle is illustrated by the drawings shown in figures 1, 2, 3, 4, 5 and 6.

На фиг.1 показан боковой вид электромобиля, на фиг.2 - разрез А-А (план) электромобиля, на фиг.3 - поперечный разрез В-В на входе в ветроприемник, на фиг.4 - продольный разрез электрогенератора, на фиг.5 - поперечный разрез C-C электрогенератора в зоне магнитопровода, на фиг.6 - поперечный разрез D-D магнитопровода.Figure 1 shows a side view of an electric vehicle, figure 2 is a section aa (plan) of an electric vehicle, figure 3 is a transverse section bb at the inlet of a wind receiver, figure 4 is a longitudinal section of a generator, fig. 5 is a transverse section CC of an electric generator in the area of the magnetic circuit; FIG. 6 is a transverse section DD of the magnetic circuit.

Ветрогенератор электромобиля включает корпус 1, внутри которого размещены: электромотор 2, контроллер 3, тяговая аккумуляторная батарея 4, выпрямительно-зарядное устройство 5. На крыше в кормовой зоне корпуса 1 размещена ветроприемник, состоящий из верхней камеры 6, нижней камеры 7, горизонтальной разделительной перегородки 8, направляющей стенки 9 верхней камеры 6, направляющей стенки 10 нижней камеры 7 (фиг.1, 2 и 3). В цилиндрической камере размещено верхнее ветровое колесо 11, обтекаемое потоком верхней камеры 6, и нижнее ветровое колесо 12 обтекаемое потоком нижней камеры 7. Верхнее ветровое колесо 11 крепится к внутреннему валу 13, а нижнее ветровое колесо 12 - к внешнему валу 14, причем валы 13 и 14 установлены коаксиално. Ветровые колеса 11 и 12 имеют одинаковый диаметр, выполнены из прочного синтетического материала и имеют форму цилиндра с внешними прямоугольными вырезами. Вырез имеет форму полусегмента, лежащего между двумя смежными радиусами и занимает площадь между перпендикуляром, опущенным из конца радиуса на другой радиус, и дугой, заключенной между этими радиусами. Радиальные стенки вырезов со стороны натекания воздушного потока образуют рабочую площадь ветрового колеса S. Мощность ветрового колеса W в первой степени зависит от S и в третьей-степени зависит от скорости набегающего воздушного потока V и находится из зависимости: W=(ρSV³)/2, где ρ - плотность воздуха. При скорости электромобиля 30 км/час скорость набегающего воздушного потока составляет V=8 м/с, а при 72 км/час - V=20 м/с. При высокой влажности воздуха значение ρ будет увеличиваться и мощность ветроколеса будет расти. За пределами ветроприемника к внешнему валу 14 прикреплен электрогенератор 16, а к внутреннему валу 13 прикреплен электрогенератор 15. Электрогенераторы 15 и 16 имеют идентичные конструктивные элементы. Криволинейная забральная стенка 17 расположена в зоне сборного воздушного канала 18, который сообщается с атмосферой в кормовой зоне электромобиля, где образуются вихри, уменьшающие давление потока, и способствующие подсосу отработанного воздуха от ветровых колес.The electric vehicle’s wind generator includes a housing 1, inside of which are located: an electric motor 2, a controller 3, a traction battery 4, a rectifier-charger 5. On the roof in the aft zone of the housing 1 there is a wind receiver consisting of an upper chamber 6, a lower chamber 7, a horizontal dividing wall 8, the guide wall 9 of the upper chamber 6, the guide wall 10 of the lower chamber 7 (FIGS. 1, 2 and 3). In the cylindrical chamber is placed the upper wind wheel 11, streamlined by the flow of the upper chamber 6, and the lower wind wheel 12, streamlined by the flow of the lower chamber 7. The upper wind wheel 11 is attached to the inner shaft 13, and the lower wind wheel 12 to the outer shaft 14, and the shafts 13 and 14 are installed coaxially. Wind wheels 11 and 12 have the same diameter, are made of durable synthetic material and have the shape of a cylinder with external rectangular cutouts. The cutout has the shape of a half segment lying between two adjacent radii and occupies the area between the perpendicular dropped from the radius end to another radius and the arc enclosed between these radii. The radial walls of the cuts from the side of the leakage air flow form the working area of the wind wheel S. The power of the wind wheel W in the first degree depends on S and in the third-degree depends on the speed of the incoming air flow V and is found from the dependence: W = (ρSV ³ ) / 2 where ρ is the air density. At an electric vehicle speed of 30 km / h, the speed of the incoming air flow is V = 8 m / s, and at 72 km / h - V = 20 m / s. With high humidity, the ρ value will increase and the power of the wind wheel will increase. Outside the wind receiver, an electric generator 16 is attached to the outer shaft 14, and an electric generator 15 is attached to the inner shaft 13. The electric generators 15 and 16 have identical structural elements. A curved sampling wall 17 is located in the area of the collection air channel 18, which communicates with the atmosphere in the aft zone of the electric vehicle, where vortices are formed that reduce the flow pressure and facilitate the suction of exhaust air from the wind wheels.

В днище нижней камеры 7 имеется отверстие 19, сообщающееся посредством трубы 20 с вытяжным коробом 21. Эти элементы 7, 19 и 20 составляют систему воздушного охлаждения. Далее опишем конструктивные элементы электрогенератора 15. Электрогенератор 15 (фиг.4, 5 и 6) имеет корпус 22 выполненный в виде цельного цилиндра, с двумя боковыми коаксиальными ступенями уменьшающегося диаметра и осевым сквозным отверстием, в котором размещен вращающийся в направлении 23 вал 13 с фиксаторами 24, закрепленные стопорными винтами 25. На корпус 22 (вторая ступень) монтируется станина 26, выполненная из немагнитного материала, с посадочными шпильками 27. Статор неподвижно прикрепленный к корпусу 1, и выполнен в виде магнитопровода 28, состоящего из спрессованных магнитопроводящих пластин, выполненных в форме кругового кольца, на внешней части которого выполнены Т-образные секторные консоли 29, размещенные с зазором на внешней окружности, а на внутренней части которого размещены отверстия 30 для посадочных шпилек 27 станины 26 и отверстия 31 для крепления станины 26 и магнитопровода 28 к корпусу 22. Рабочие обмотки 32 размещены на Т-образных консолях 29. Ротор выполнен в виде диска 33 с П-образным поперечным сечением с центральным отверстием 34 для прохода вала 13, а к внутренней стенке диска крепится постоянный магнит 35, выполненный в виде кругового кольца с прямоугольным поперечным сечением. Диск 33 при помощи болтового соединения 36 крепится к фиксатору 24. Электрогенератор размещен в кожухе 37 и имеет узел 38 для внешнего крепления. На Т-образных секторных консолях 29 размещено двадцать четыре рабочих обмотки 32. Восемь рабочих обмоток 32 включены последовательно a b c d e f g h (фиг.5) и образуют круговую рабочую обмотку. Таких обмоток три. Концы 39(6 шт.) круговых обмоток выведены на клеммы 40.In the bottom of the lower chamber 7 there is an opening 19, which communicates via a pipe 20 with a fume hood 21. These elements 7, 19 and 20 constitute an air cooling system. Next, we describe the structural elements of the electric generator 15. The electric generator 15 (Figs. 4, 5 and 6) has a housing 22 made in the form of a solid cylinder, with two side coaxial steps of decreasing diameter and an axial through hole in which the shaft 13 rotates in the 23 direction with clamps 24, secured with locking screws 25. A frame 26 made of non-magnetic material with landing pins 27 is mounted on the housing 22 (second stage). The stator is fixedly attached to the housing 1 and is made in the form of a magnetic circuit 28, co consisting of molded magnetic conductive plates made in the form of a circular ring, on the outer part of which T-shaped sector consoles 29 are made, placed with a gap on the outer circumference, and on the inside of which there are holes 30 for the landing pins 27 of the frame 26 and holes 31 for fastening bed 26 and the magnetic circuit 28 to the housing 22. The working windings 32 are placed on the T-shaped consoles 29. The rotor is made in the form of a disk 33 with a U-shaped cross section with a Central hole 34 for passage of the shaft 13, and to the inner wall claim mounted permanent magnet 35 formed in a circular ring with a rectangular cross section. The disk 33 by means of a bolted connection 36 is attached to the latch 24. The generator is located in the casing 37 and has a node 38 for external mounting. On the T-shaped sector consoles 29 there are twenty-four working windings 32. Eight working windings 32 are connected in series a b c d e f g h (Fig. 5) and form a circular working winding. There are three such windings. The ends 39 (6 pcs.) Of circular windings are output to terminal 40.

Работа ветрогенератора электромобиля происходит следующим образом: электрический ток от тяговой аккумуляторной батареи 4, установленной в кормовой части корпуса 1 поступает на электромотор 2 и при помощи контроллера 3 водитель управляет электромобилем. Во время движения электромобиля воздушный поток поступает в верхнюю 6 и нижнюю 7 камеры, разделенные горизонтальной перегородкой 8, и его скорость увеличивается за счет уменьшения поперечного сечения камер 6 и 7 в направлении к ветровым колесам 11 и 12 сужающимися направляющими стенками 9 и 10. Воздушный поток вращает верхнее ветровое колесо 11 и вал 13 по часовой стрелке 23, а нижнее ветровое колесо 12 и вал 14 против часовой стрелки. При вращении валов 13 и 14 вращаются роторы-диски 33 с постоянными магнитами 35 электрогенераторов 15 и 16. Рассмотрим более подробно работу электрогенератора 15 с валом 13. Вал 13 размещен в корпусе 22 и удерживается в рабочем положении при помощи фиксаторов 24 со стопорными винтами 25. Валы 13 и 14 выполняются из стали повышенной прочности. К фиксаторам 24 через центральное отверстие 34 крепится при помощи болтового соединения 36 диск 33 ротора с постоянным магнитом 35. При вращении вала 13 вращается и ротор-диск 33 с постоянным магнитом 35. При вращении постоянного магнита 35 около (имеется зазор) Т-образных секторных консолей 29 магнитопровода 28 образуется замкнутый магнитный поток. Под воздействием изменяющегося во времени магнитного потока в рабочих обмотках 32 возникает ЭДС индукции - электрический ток. Большое значение уделяется установке статора в стационарное рабочее положение, так как зазор между постоянными магнитами 35 и Т-образными секторными консолями 29 магнитопровода 28 должен сохраняться во время работы. Для этой цели используется станина 26 с посадочными шпильками 27, которые входят в отверстия 30, а магнитопровод 28 и станина 26 крепится к корпусу 22 при помощи болтов, проходящих в отверстиях 31. В корпусе 22 имеются отверстия с резьбой (не показаны), в которые вкручиваются болты. Электрический ток от круговых обмоток (a b с d e f g h) поступает на концы 39 к клеммам 40, размещенным на кожухе 37. Далее электрический ток преобразуется выпрямительно-зарядным устройством 5 и поступает к тяговой аккумуляторной батареи 4 подзаряжая ее во время движения электромобиля. Отработанный воздушный поток через сборный воздушный канал 18 непосредственно сообщается с атмосферой в кормовой зоне электромобиля, где образуются вихри, уменьшающие давление потока, и способствующие подсосу отработанного воздуха от ветровых колес 11 и 12. Система воздушного охлаждения тяговых аккумуляторных батарей 4 производится следующим образом. Воздушный теплый поток через вытяжной короб 21 по трубе 20 поступает через отверстие 19 в нижнюю камеру 7. Этот воздушный поток образуется за счет подсасывания теплого воздуха в зону пониженного давления в нижней камере 7 и за счет подъема теплого воздуха вверх.The operation of the electric vehicle’s wind generator is as follows: the electric current from the traction battery 4 installed in the aft of the housing 1 is supplied to the electric motor 2 and the driver controls the electric vehicle using the controller 3. During the movement of the electric vehicle, the air flow enters the upper 6 and lower 7 chambers, separated by a horizontal partition 8, and its speed increases due to a decrease in the cross section of the chambers 6 and 7 in the direction of the wind wheels 11 and 12 of the tapering guide walls 9 and 10. Air flow rotates the upper wind wheel 11 and the shaft 13 clockwise 23, and the lower wind wheel 12 and the shaft 14 counterclockwise. When the shafts 13 and 14 rotate, the rotor disks 33 with the permanent magnets 35 of the electric generators 15 and 16 rotate. Let us consider in more detail the operation of the electric generator 15 with the shaft 13. The shaft 13 is placed in the housing 22 and is held in position by means of latches 24 with locking screws 25. Shafts 13 and 14 are made of high strength steel. The rotor disk 33 with a permanent magnet 35 is attached to the latches 24 through the central hole 34 using a bolt connection 36. When the shaft 13 is rotated, the rotor disk 33 with the permanent magnet 35 also rotates. When the permanent magnet 35 rotates around (there is a gap) T-sector consoles 29 of the magnetic circuit 28 forms a closed magnetic flux. Under the influence of a time-varying magnetic flux in the working windings 32, an induction emf arises - an electric current. Great importance is given to installing the stator in a stationary working position, since the gap between the permanent magnets 35 and the T-shaped sector consoles 29 of the magnetic circuit 28 must be maintained during operation. For this purpose, a frame 26 is used with landing pins 27, which enter the holes 30, and the magnetic circuit 28 and the frame 26 are attached to the housing 22 using bolts passing in the holes 31. In the housing 22 there are threaded holes (not shown) into which bolts are screwed in. The electric current from the circular windings (a b with d e f g h) is supplied to the ends 39 to the terminals 40 located on the casing 37. Next, the electric current is converted by the rectifier-charging device 5 and supplied to the traction battery 4 recharging it during the movement of the electric vehicle. The exhaust air stream through the collecting air channel 18 is directly connected with the atmosphere in the aft zone of the electric vehicle, where vortices are formed that reduce the pressure of the stream and facilitate the suction of exhaust air from the wind wheels 11 and 12. The air cooling system of the traction batteries 4 is as follows. The warm air stream through the exhaust duct 21 through the pipe 20 enters through the hole 19 into the lower chamber 7. This air flow is generated by suction of warm air into the reduced pressure zone in the lower chamber 7 and by raising the warm air up.

Использование ветрогенератора электромобиля позволит упростить конструкцию, увеличить пробег, надежность работы и производить подзарядку тяговых аккумуляторных батарей в процессе движения электромобиля.Using a wind generator of an electric vehicle will simplify the design, increase mileage, reliability and recharge traction batteries during the movement of the electric vehicle.

Claims

1. The wind generator of an electric vehicle, including a wind receiver made in the form of a confuser, a cylindrical chamber in which wind wheels are placed, a prefabricated air channel and electric generators located outside the cylindrical chamber, characterized in that it is equipped with an air cooling system, the wind receiver has an upper and lower chamber, made in the form of confusers with a tangential approach of artificial air flow to the wind wheels, which are installed in a cylindrical chamber, and the upper wind wheel is connected with the inner shaft, and the lower wind wheel is connected to the outer shaft, and outside the cylindrical chamber to these coaxially mounted shafts are rotors in the form of disks with a U-shaped cross section, permanent magnets attached to the inner walls of which, the inner shaft rotates clockwise and the external shaft rotates counterclockwise around the stator-magnetic cores with working windings, which have units for attachment to external structures, and the assembled air channel is directly communicated the atmosphere in the aft area of electric vehicle.

2. The electric vehicle wind generator according to claim 1, characterized in that the air cooling system is made in the form of an exhaust duct connected to a pipe, the outlet of which is located in the bottom of the lower chamber.

3. The electric vehicle wind generator according to claim 1, characterized in that the wind wheels have the same diameter, are made of durable synthetic material and have the shape of a cylinder with external rectangular cutouts in the form of a half segment lying between two adjacent radii, and occupies the area between the perpendicular dropped from end of radius to another radius, and an arc enclosed between these radii.

4. The electric vehicle wind generator according to claim 1, characterized in that the coaxially mounted shafts are made of high strength steel.

5. The electric vehicle wind generator according to claim 1, characterized in that the permanent magnets are in the form of a circular ring with a rectangular cross section and are made of rare earth elements (Samarium Sa, cobalt Co).

6. The electric vehicle wind generator according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit has twenty-four T-shaped sector consoles on which the working windings are located, and each eight working windings are connected in series through two and form a circular working winding, there are three such windings.

7. The electric vehicle wind generator according to claim 1, characterized in that the base of the magnetic circuit is made of non-magnetic material.