RU171597U1 - Electric-wind-solar converter - Google Patents

Electric-wind-solar converter Download PDF

Info

Publication number
RU171597U1
RU171597U1 RU2016144785U RU2016144785U RU171597U1 RU 171597 U1 RU171597 U1 RU 171597U1 RU 2016144785 U RU2016144785 U RU 2016144785U RU 2016144785 U RU2016144785 U RU 2016144785U RU 171597 U1 RU171597 U1 RU 171597U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
wind
motor
alternating current
alternator
Prior art date
Application number
RU2016144785U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Анатольевич Попов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority to RU2016144785U priority Critical patent/RU171597U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU171597U1 publication Critical patent/RU171597U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/20—Structural association with auxiliary dynamo-electric machines, e.g. with electric starter motors or exciters
    • 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

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована для преобразования энергии возобновляемых источников, а именно механической энергии (энергии ветра), подаваемой на механический вход машины, и электрической энергии постоянного тока (энергии Солнца), подаваемой на электрический вход, в суммарную электрическую энергию переменного тока с возможностью работы при помощи электромашинного преобразователя как отдельно от каждого источника, так и совместно.Технический результат заключается в увеличении возможности получения энергии от возобновляемых источников, а именно механической энергии (энергии ветра), подаваемой на механический вход машины, и электрической энергии постоянного тока (энергии Солнца), подаваемой на электрический вход с последующим суммированием и преобразованием в электрическую энергию m-фазного переменного тока.Технический результат достигается тем, что в электромашинном ветро-солнечном преобразователе, содержащем двигатель постоянного тока и генератор переменного тока, соединенные механически, вал генератора переменного тока имеет два выхода, которые соединены с одной стороны через обгонную муфту с двигателем постоянного тока, а с другой через обгонную муфту - с ветротурбиной, причем обгонные муфты установлены таким образом, что имеют возможность передачи вращающего момента только к генератору переменного тока, при этом полярность подключения источника постоянного тока согласована таким образом, чтобы вращающие моменты, создаваемые ветротурбиной и двигателем постоянного тока, совпадали по направлению.The utility model relates to electrical engineering and can be used to convert renewable energy, namely mechanical energy (wind energy) supplied to the mechanical input of the machine, and direct current electric energy (solar energy) supplied to the electrical input, into the total electrical energy of the variable current with the ability to work using an electric machine converter, both separately from each source, and together. The technical result is to increase the possibility receiving energy from renewable sources, namely mechanical energy (wind energy) supplied to the mechanical input of the machine, and direct current electric energy (solar energy) supplied to the electrical input, followed by summing and converting m-phase alternating current into electrical energy. the result is achieved by the fact that in an electromechanical wind-solar converter containing a DC motor and an alternator, mechanically connected, the shaft of the alternator the current has two outputs that are connected on one side through an overrunning clutch with a DC motor, and on the other through a overrunning clutch with a wind turbine, and overrunning clutches are installed so that they can transmit torque only to the alternator, with the polarity The connection of the DC source is coordinated so that the torques created by the wind turbine and the DC motor coincide in direction.

Description

Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована для преобразования энергии возобновляемых источников, а именно механической энергии (энергии ветра), подаваемой на механический вход машины, и электрической энергии постоянного тока (энергии Солнца), подаваемой на электрический вход, в суммарную электрическую энергию переменного тока с возможностью работы при помощи электромашинного преобразователя как отдельно от каждого источника, так и совместно.The utility model relates to electrical engineering and can be used to convert renewable energy, namely mechanical energy (wind energy) supplied to the mechanical input of the machine, and direct current electric energy (solar energy) supplied to the electrical input, into the total electrical energy of the variable current with the ability to work using an electric machine converter, both separately from each source, and together.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату и принятым автором за прототип является электромашинный преобразователь (Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с., с. 348, рис. 7.9б).The closest to the claimed invention in terms of technical nature and the technical result achieved and adopted by the author for the prototype is an electric machine converter (IP Kopylov Electric machines: Textbook for high schools. - M .: Energoatomizdat, 1986. - 360 p., P. 348, Fig. 7.9b).

«Электромашинный преобразователь состоит из двух машин, соединенных механически. В этом агрегате одна машина работает двигателем, а другая - генератором». «С помощью двигателя постоянного тока и генератора переменного тока постоянный ток преобразуется в переменный (рис. 7.9б)». При этом на рис. 7.9б видно, что машина постоянного тока изображена с щетками и щеточно-коллекторным аппаратом машины постоянного тока.“The electrical machine converter consists of two machines connected mechanically. In this unit, one machine works as an engine and the other as a generator. ” “Using a DC motor and an alternator, the direct current is converted to alternating current (Fig. 7.9b).” Moreover, in fig. 7.9b it can be seen that the DC machine is shown with brushes and a brush-collector apparatus of the DC machine.

Положительным качеством данной конструкции является то, что двухмашинные агрегаты выпускаются в промышленных масштабах, а также то, что вырабатываемое переменное напряжение легко преобразовывать по величине, что позволит передавать электрическую мощность на значительное расстояние. Дополнительным положительным преимуществом электромашинных преобразователей состоит в том, что они создают меньше высших гармоник, чем альтернативные полупроводниковые, и обеспечивают электроснабжение при кратковременных перерывах в питании на стороне двигателя за счет кинетической энергии, накопленной во вращающихся частях: генератор может в течение некоторого времени отдавать энергию (Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с., с. 348).A positive quality of this design is that two-machine units are manufactured on an industrial scale, and also that the generated alternating voltage is easily converted in size, which will allow electric power to be transmitted over a considerable distance. An additional positive advantage of electric machine converters is that they create fewer higher harmonics than alternative semiconductor ones and provide power during short interruptions in the power supply on the motor side due to the kinetic energy accumulated in the rotating parts: the generator can give off energy for some time ( Kopylov I.P. Electric Machines: A Textbook for High Schools. - M.: Energoatomizdat, 1986. - 360 p., P. 348).

Если электромашинный преобразователь привести в движение при помощи ветротурбины (используя энергию ветра), а на вход двигателя постоянного тока подать напряжение, поступающее от преобразователя энергии Солнца (например, фотоэлектрических преобразователей), предварительно согласовав направление создаваемых ими моментов, то произойдет преобразование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в электрическую энергию переменного тока.If the electric machine converter is set in motion by means of a wind turbine (using wind energy), and the voltage coming from the solar energy converter (for example, photovoltaic converters) is applied to the input of the DC motor, after preliminary coordinating the direction of the moments created by them, then the conversion of renewable energy sources ( RES) into electrical energy of alternating current.

Однако работа электромашинного преобразователя данной конструкции от ВИЭ будет иметь свои особенности, связанные с неравномерностью и несовпадением поступления энергии.However, the operation of an electric machine converter of this design from renewable energy sources will have its own characteristics associated with unevenness and mismatch of energy supply.

При наличии электрической энергии постоянного тока и отсутствии энергии ветра будет происходить преобразование энергии, поступающей от фотоэлектрических преобразователей или предварительно заряженной при их помощи аккумуляторной батареи, в электрическую энергию переменного тока. При этом режиме работы будет происходить раскручивание лопастей ветротурбины в обратном направлении и затрачивание на это дополнительной энергии, что ведет к низкой эффективности использования энергии ветра в данном режиме работы.In the presence of direct current electric energy and the absence of wind energy, the energy from the photoelectric converters or a battery pre-charged with their help will be converted into alternating current electric energy. In this mode of operation, the blades of the wind turbine will spin in the opposite direction and additional energy will be spent on this, which leads to low efficiency of using wind energy in this mode of operation.

При наличии энергии ветра и отсутствии электрической энергии постоянного тока ветротурбина передает энергию в виде вращающего момента генератору переменного тока для преобразования ее в электрическую энергию переменного тока. Так как генератор переменного тока и двигатель постоянного тока соединены механически, то они будут вращаться совместно и двигатель постоянного тока перейдет в генераторный режим работы. В этом случае в обмотке якоря индуктируется ЭДС, которая при замкнутой цепи через источник электрической энергии постоянного тока ведет к появлению тока, совпадающего по направлению с направлением ЭДС, что приведет к увеличению тормозного момента, действующего на якорь. Так как якорь механически соединен с генератором переменного тока, то это приведет к увеличению тормозного момента на генераторе переменного тока и, соответственно, к уменьшению возможности подключения нагрузки в цепь переменного тока. Более того, переход двигателя постоянного тока в генераторный режим приведет к усилению поперечной реакции якоря (из-за того, что щетки щеточно-коллекторного аппарата машины уже сдвинуты относительно геометрической нейтрали на угол физической нейтрали против направления вращения якоря и закреплены там для двигательного режима работы), ухудшению коммутации щеточно-коллекторного аппарата и соответственно к его усиленному износу и преждевременному выходу из строя.In the presence of wind energy and the absence of direct current electric energy, the wind turbine transfers energy in the form of torque to an alternating current generator to convert it into alternating current electric energy. Since the alternator and the DC motor are connected mechanically, they will rotate together and the DC motor will go into generator operation. In this case, an EMF is induced in the armature winding, which, when the circuit is closed through a direct current electric energy source, leads to the appearance of a current that coincides with the direction of the EMF, which will increase the braking torque acting on the armature. Since the anchor is mechanically connected to the alternator, this will increase the braking torque on the alternator and, accordingly, reduce the ability to connect the load to the alternating current circuit. Moreover, the transition of the DC motor to the generator mode will increase the transverse reaction of the armature (due to the fact that the brushes of the brush-collector apparatus of the machine are already shifted relative to the geometric neutral by the angle of the physical neutral against the direction of rotation of the armature and fixed there for motor operation) , the deterioration of commutation of the brush-collector apparatus and, accordingly, to its increased wear and premature failure.

При наличии энергии ветра и электрической энергии постоянного тока будет происходить преобразование энергии поступающей как от фотоэлектрических преобразователей или предварительно заряженной при их помощи аккумуляторной батареи, так и от ветротурбины в виде вращающего момента, который передается генератору переменного тока для преобразования ее в электрическую энергию переменного тока. Недостатки работы электромашинного преобразователя в этом случае будут зависеть от того, какой вид энергии будет преобладать в конкретный момент времени.In the presence of wind energy and direct current electric energy, the energy coming from both photoelectric converters or a battery pre-charged with their help, and from a wind turbine in the form of a torque that is transmitted to an alternating current generator to convert it into alternating current electric energy, will be converted. The disadvantages of the operation of an electric machine converter in this case will depend on what type of energy will prevail at a particular point in time.

Заявляемая полезная модель решает задачу расширения области применения электромашинного преобразователя.The inventive utility model solves the problem of expanding the scope of the electric machine converter.

Технический результат заключается в увеличении возможности получения энергии от возобновляемых источников, а именно механической энергии (энергии ветра), подаваемой на механический вход машины, и электрической энергии постоянного тока (энергии Солнца), подаваемой на электрический вход с последующим суммированием и преобразованием в электрическую энергию m-фазного переменного тока.The technical result consists in increasing the possibility of obtaining energy from renewable sources, namely, mechanical energy (wind energy) supplied to the mechanical input of the machine, and electrical DC energy (solar energy) supplied to the electrical input, followed by summation and conversion into electrical energy m -phase alternating current.

Технический результат достигается тем, что в электромашинном ветро-солнечном преобразователе, содержащем двигатель постоянного тока и генератор переменного тока, соединенные механически, вал генератора переменного тока имеет два выхода, которые соединены с одной стороны через обгонную муфту с двигателем постоянного тока, а с другой через обгонную муфту - с ветротурбиной, причем обгонные муфты установлены таким образом, что имеют возможность передачи вращающего момента только к генератору переменного тока, при этом полярность подключения источника постоянного тока согласована таким образом, чтобы вращающие моменты, создаваемые ветротурбиной и двигателем постоянного тока, совпадали по направлению.The technical result is achieved by the fact that in an electromechanical wind-solar converter containing a DC motor and an alternator, mechanically connected, the shaft of the alternator has two outputs that are connected on one side through an overrunning clutch to the DC motor, and on the other through overrunning clutch - with a wind turbine, and overrunning clutches are installed in such a way that they can transmit torque only to the alternator, while the polarity is connected The direct current source is matched so that the torques created by the wind turbine and the DC motor coincide in direction.

Возможность получения электрической мощности от ВИЭ при помощи электромашинного преобразователя ведет к расширению области его применения. Увеличение возможности получения энергии от возобновляемых источников осуществляется за счет того, что электромашинный ветро-солнечный преобразователь имеет возможность получать энергию как от одного возобновляемого источника энергии, например, только энергии Солнца, поступающей от фотоэлектрических преобразователей или предварительно заряженной при их помощи аккумуляторной батареи, или только энергии ветра, отдельно и совместно с последующим суммированием и преобразованием в электрическую энергию m-фазного переменного тока.The possibility of obtaining electric power from renewable energy sources using an electric machine converter leads to the expansion of its scope. The increase in the possibility of obtaining energy from renewable sources is due to the fact that the electromechanical wind-solar converter has the ability to receive energy from one renewable energy source, for example, only solar energy from photovoltaic converters or a battery pre-charged with their help, or only wind energy, separately and together with the subsequent summation and conversion into electrical energy of m-phase alternating current.

Это осуществляется за счет конструктивных особенностей электромашинного ветро-солнечного преобразователя, работа которого согласуется с работой ветротурбины и обгонными муфтами.This is due to the design features of the electric wind-solar converter, the operation of which is consistent with the operation of the wind turbine and overrunning clutches.

Особенность конструкции электромашинного ветро-солнечного преобразователя позволяет энергии поступать как совместно, так и раздельно с двух сторон: со стороны ветротурбины и/или со стороны источника постоянного тока в виде вращающего момента на вал генератора m-фазного переменного тока.The design feature of the electromechanical wind-solar converter allows energy to be supplied both jointly and separately from two sides: from the side of the wind turbine and / or from the side of the direct current source in the form of torque to the shaft of the m-phase alternating current generator.

Согласование работы электромашинного ветро-солнечного преобразователя с работой ветротурбины происходит за счет того, что вал генератор m-фазного переменного тока имеет два выхода, которые соединены с одной стороны через обгонную муфту с двигателем постоянного тока, а с другой через обгонную муфту - с ветротурбиной, причем обгонные муфты установлены таким образом, что передают вращающий момент только к генератору m-фазного переменного тока, при этом полярность подключения источника постоянного тока такова, что вращающие моменты, создаваемые ветротурбиной и двигателем постоянного тока, совпадают по направлению. Обгонная муфта служит для передачи вращающего момента только в одном направлении и позволяет ведомому звену вращаться (например, по инерции) при остановленном ведущем звене (Иосилевич Г.Б. Детали машин: Учебник для студентов машиностроит. спец. вузов. - М.: Машиностроение, 1988. - 368 с., с. 281). Для обгонной муфты, установленной между ветротурбиной и генератором m-фазного переменного тока, ведущим звеном является ветротурбина, а ведомым звеном - генератор m-фазного переменного тока. Для обгонной муфты, установленной между генератором m-фазного переменного тока и двигателем постоянного тока, ведущим звеном является двигатель постоянного тока, а ведомым звеном - генератор m-фазного переменного тока.The coordination of the operation of the wind turbine-electric machine with the operation of the wind turbine occurs due to the fact that the m-phase alternator current shaft has two outputs that are connected on one side through a freewheel coupling with a DC motor, and on the other hand through a freewheel coupling with a wind turbine, moreover, overrunning clutches are installed in such a way that they transmit torque only to the m-phase alternating current generator, while the polarity of the DC source is such that the torques, creating emye wind turbine and a DC motor, the same direction. The overrunning clutch serves to transmit torque in only one direction and allows the driven link to rotate (for example, by inertia) when the driving link is stopped (GB Iosilevich. Machine details: Textbook for students of mechanical engineering. Special universities. - M.: Engineering, 1988 .-- 368 p., P. 281). For an overrunning clutch installed between the wind turbine and the m-phase alternator, the lead is the wind turbine and the driven link is the m-phase alternator. For an overrunning clutch installed between an m-phase alternating current generator and a direct current motor, the leading component is a direct current motor, and the driven unit is an m-phase alternating current generator.

При наличии энергии ветра, но отсутствии электрической энергии постоянного тока обгонная муфта, установленная между ветротурбиной и генератором m-фазного переменного тока, соединяет ветротурбину с генератором m-фазного переменного тока и передает ему энергию в виде вращающего момента для преобразования ее в электрическую энергию m-фазного переменного тока. При этом обгонная муфта, установленная между генератором m-фазного переменного тока и двигателем постоянного тока разъединяет их и не дает вращаться двигателю постоянного тока, что позволит уменьшить тормозной момент, действующий на генератор m-фазного переменного тока в этом режиме работы и даст дополнительную возможность подключения нагрузки в цепь m-фазного переменного тока.In the presence of wind energy, but in the absence of direct current electric energy, an overrunning clutch installed between the wind turbine and the m-phase alternating current generator connects the wind turbine to the m-phase alternating current generator and transfers energy to it in the form of a torque for converting it into electric energy m- phase alternating current. At the same time, an overrunning clutch installed between the m-phase alternating current generator and the DC motor disconnects them and does not allow the DC motor to rotate, which will reduce the braking torque acting on the m-phase alternating current generator in this operating mode and will provide additional connectivity load in the circuit m-phase alternating current.

При отсутствии энергии ветра, но наличии электрической энергии постоянного тока обгонная муфта отсоединяет генератор m-фазного переменного тока от ветротурбины для того, чтобы не затрачивать дополнительную энергию на раскручивание лопастей ветротурбины в обратном направлении. Наличие электрической энергии постоянного тока на двигателе постоянного тока создает вращающий момент, который позволяет другой обгонной муфте передать его генератору m-фазного переменного тока для дальнейшего преобразования энергии постоянного тока в электрическую энергию m-фазного переменного тока.In the absence of wind energy, but the presence of direct current electric energy, the overrunning clutch disconnects the m-phase alternating current generator from the wind turbine in order not to expend additional energy on spinning the blades of the wind turbine in the opposite direction. The presence of direct current electric energy on a direct current motor creates a torque that allows another overrunning clutch to transmit it to an m-phase alternating current generator for further converting direct current energy into electric energy of m-phase alternating current.

При наличии энергии ветра и электрической энергии постоянного тока обгонные муфты соединяют ветротурбину и двигатель постоянного тока с генератором m-фазного переменного тока и передают вращающий момент для дальнейшего преобразования ее в электрическую энергию m-фазного переменного тока.In the presence of wind energy and direct current electric energy, overrunning couplings connect the wind turbine and the direct current motor with an m-phase alternating current generator and transmit torque for its further conversion into m-phase alternating current electric energy.

Важно отметить, что все основные детали и узлы предлагаемого электромашинного преобразователя серийно изготавливаются, что позволяет минимизировать затраты на его изготовление и ремонт, а также повышает перспективность применения преобразователей подобного типа в нетрадиционной энергетике.It is important to note that all the main details and components of the proposed electric machine converter are mass-produced, which minimizes the cost of its manufacture and repair, and also increases the prospects of using converters of this type in alternative energy.

Сущность устройства поясняется чертежами.The essence of the device is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен электромашинный ветро-солнечный преобразователь (ЭМВ-СП).In FIG. 1 shows an electric machine wind-solar converter (EMV-SP).

Фиг. 2 поясняет работу ЭМВ-СП при наличии электрической энергии постоянного тока.FIG. 2 explains the operation of EMV-SP in the presence of direct current electric energy.

Фиг. 3 поясняет работу ЭМВ-СП при наличии энергии ветра.FIG. 3 illustrates the operation of EMV-SP in the presence of wind energy.

Фиг. 4 поясняет работу ЭМВ-СП при наличии как энергии ветра, так и электрической энергии постоянного тока.FIG. 4 illustrates the operation of EMV-SP in the presence of both wind energy and direct current electric energy.

Электромашинный ветро-солнечный преобразователь содержит генератор m-фазного переменного тока 1, который подключается при помощи проводов 2 к сети потребителей m-фазного переменного тока с целью передачи выработанной электроэнергии потребителям (фиг. 1). Вал 3 генератора m-фазного переменного тока 1 имеет два выхода, которые соединены с одной стороны через обгонную муфту 4 с двигателем постоянного тока 5, а с другой через обгонную муфту 6 - с ветротурбиной 7. Двигатель постоянного тока 5 подключается при помощи проводов 8 к источнику постоянного тока.The electric wind-solar converter contains an m-phase alternating current generator 1, which is connected via wires 2 to the network of m-phase alternating current consumers in order to transfer the generated electricity to consumers (Fig. 1). The shaft 3 of the m-phase alternating current generator 1 has two outputs that are connected on one side through a freewheel 4 with a DC motor 5, and on the other hand through a freewheel 6 with a wind turbine 7. The DC motor 5 is connected using wires 8 to DC source.

Вращающий момент от ветротурбины 7 передается через обгонную муфту 6 к одному концу вала 3 генератора m-фазного переменного тока 1. Вращающий момент от двигателя постоянного тока 5 передается через обгонную муфту 4 к другому концу вала 3 генератора m-фазного переменного тока 1.The torque from the wind turbine 7 is transmitted through the overrunning clutch 6 to one end of the shaft 3 of the m-phase alternator 1. The torque from the DC motor 5 is transmitted through the overrunning clutch 4 to the other end of the shaft 3 of the m-phase alternator 1.

При этом полярность подключения источника постоянного тока при помощи проводов 8 согласована таким образом, чтобы вращающие моменты, создаваемые ветротурбиной 7 и двигателем постоянного тока 5, совпадали по направлению.In this case, the polarity of the DC source connection using the wires 8 is coordinated so that the torques created by the wind turbine 7 and the DC motor 5 coincide in direction.

Электромашинный ветро-солнечный преобразователь работает следующим образом.Electric wind-solar converter operates as follows.

При отсутствии энергии ветра, но наличии электрической энергии постоянного тока постоянное напряжение от фотоэлектрических преобразователей или предварительно заряженной при их помощи аккумуляторной батареи через провода 8 подается на двигатель постоянного тока 5, в котором возникает вращающий момент МДПТ, который при помощи обгонной муфты 4 передается к генератору m-фазного переменного тока 1, где происходит дальнейшее преобразование энергии постоянного тока в электрическую энергию m-фазного переменного тока (фиг. 2). Если к проводам 2 подключить электрическую нагрузку, то электрическая цепь будет замкнута и возникнет m-фазный переменный ток. При этом обгонная муфта 6 разъединяет генератор m-фазного переменного тока 1 от ветротурбины 7 для того, чтобы не затрачивать дополнительную энергию на раскручивание лопастей ветротурбины 7 в обратном направлении.In the absence of wind energy, but the presence of direct current electric energy, a constant voltage from photovoltaic converters or a pre-charged battery using wires 8 is supplied to a direct current motor 5, in which there is a torque M DPT , which is transmitted via overrunning clutch 4 to the m-phase alternating current generator 1, where there is a further conversion of direct current energy into electrical energy of the m-phase alternating current (Fig. 2). If an electric load is connected to wires 2, the electric circuit will be closed and an m-phase alternating current will occur. At the same time, the overrunning clutch 6 disconnects the m-phase alternating current generator 1 from the wind turbine 7 so as not to spend additional energy on spinning the blades of the wind turbine 7 in the opposite direction.

При наличии энергии ветра, но отсутствии электрической энергии постоянного тока, обгонная муфта 6 соединяет ветротурбину 7 и генератор m-фазного переменного тока 1 и передает генератору m-фазного переменного тока 1 энергию в виде вращающего момента МВ для преобразования ее в электрическую энергию m-фазного переменного тока (фиг. 3). Если к проводам 2 подключить электрическую нагрузку к генератору m-фазного переменного тока 1, то электрическая цепь будет замкнута и в ней возникнет m-фазный переменный ток.In the presence of wind energy, but in the absence of direct current electric energy, the overrunning clutch 6 connects the wind turbine 7 and the m-phase alternating current generator 1 and transfers the energy in the form of a torque M V to the m-phase alternating current generator 1 to convert it into electric energy m- phase alternating current (Fig. 3). If we connect an electric load to wires of an m-phase alternating current generator 1, then the electric circuit will be closed and an m-phase alternating current will appear in it.

При этом обгонная муфта 4 разъединяет генератор m-фазного переменного тока 1 от двигателя постоянного тока 5 и не позволяет ему вращаться, что уменьшает тормозной момент, действующий на генератор m-фазного переменного тока 1 в этом режиме работы и дает дополнительную возможность подключения нагрузки в цепь m-фазного переменного тока.At the same time, overrunning clutch 4 disconnects the m-phase alternating current generator 1 from the DC motor 5 and does not allow it to rotate, which reduces the braking torque acting on the m-phase alternating current generator 1 in this operating mode and provides an additional opportunity to connect the load to the circuit m-phase alternating current.

При наличии энергии ветра и электрической энергии постоянного тока обгонные муфты 4, 6 соединяют ветротурбину 7 и двигатель постоянного тока 5, с генератором m-фазного переменного тока 1 и передают ему вращающие моменты МВ и МДПТ для дальнейшего суммирования и преобразования ее в электрическую энергию m-фазного переменного тока (фиг. 4). При этом полярность подключения источника постоянного тока при помощи проводов 8 согласована таким образом, чтобы вращающие моменты, создаваемые ветротурбиной 7 и двигателем постоянного тока 5, совпадали по направлению.In the presence of wind energy and direct current electric energy, overrunning clutches 4, 6 connect the wind turbine 7 and the direct current motor 5 to the m-phase alternating current generator 1 and transmit torques M B and M DPT to it for further summing and converting it into electrical energy m-phase alternating current (Fig. 4). In this case, the polarity of the DC source connection using the wires 8 is coordinated so that the torques created by the wind turbine 7 and the DC motor 5 coincide in direction.

Если к проводам 2 подключить электрическую нагрузку к генератору m-фазного переменного тока 1, то электрическая цепь будет замкнута и в ней возникнет m-фазный переменный ток.If we connect an electric load to wires of an m-phase alternating current generator 1, then the electric circuit will be closed and an m-phase alternating current will appear in it.

Claims (1)

Электромашинный ветро-солнечный преобразователь, содержащий двигатель постоянного тока и генератор переменного тока, соединенные механически, отличающийся тем, что вал генератора переменного тока имеет два выхода, которые соединены с одной стороны через обгонную муфту с двигателем постоянного тока, а с другой через обгонную муфту - с ветротурбиной, причем обгонные муфты установлены таким образом, что имеют возможность передачи вращающего момента только к генератору переменного тока, при этом полярность подключения источника постоянного тока согласована таким образом, чтобы вращающие моменты, создаваемые ветротурбиной и двигателем постоянного тока, совпадали по направлению.An electrically driven wind-solar converter comprising a DC motor and an alternator connected mechanically, characterized in that the shaft of the alternator has two outputs that are connected on one side through a freewheel to a DC motor, and on the other through a freewheel with a wind turbine, and overrunning clutches are installed in such a way that they can transmit torque only to the alternator, while the polarity of the source is constant second current coordinated so that the torques generated by the wind turbine and the direct current motor, coincide in direction.
RU2016144785U 2016-11-15 2016-11-15 Electric-wind-solar converter RU171597U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144785U RU171597U1 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Electric-wind-solar converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144785U RU171597U1 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Electric-wind-solar converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU171597U1 true RU171597U1 (en) 2017-06-07

Family

ID=59032889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144785U RU171597U1 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Electric-wind-solar converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU171597U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200401512A1 (en) * 2002-05-16 2005-06-30 Млх Глобал Корпорэйшен Инк. WIND TURBINE WITH HYDRAULIC TRANSMISSION
RU2336433C1 (en) * 2007-04-05 2008-10-20 Андрей Борисович Захаренко Windmill
US8008797B2 (en) * 2009-02-13 2011-08-30 Bernard Joseph Simon System for converting wind power to electrcial power with transmission
RU2430268C1 (en) * 2010-01-19 2011-09-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" Hybrid-type wind-driven power plant
EP2732155B1 (en) * 2012-10-04 2015-06-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Power generating apparatus of a renewable energy type having hydraulic pump also operable in motoring mode

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200401512A1 (en) * 2002-05-16 2005-06-30 Млх Глобал Корпорэйшен Инк. WIND TURBINE WITH HYDRAULIC TRANSMISSION
RU2336433C1 (en) * 2007-04-05 2008-10-20 Андрей Борисович Захаренко Windmill
US8008797B2 (en) * 2009-02-13 2011-08-30 Bernard Joseph Simon System for converting wind power to electrcial power with transmission
RU2430268C1 (en) * 2010-01-19 2011-09-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" Hybrid-type wind-driven power plant
EP2732155B1 (en) * 2012-10-04 2015-06-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Power generating apparatus of a renewable energy type having hydraulic pump also operable in motoring mode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Belliwali et al. Mathematical modelling and simulation of directly coupled PV water pumping system employing Switched Reluctance Motor
WO2010009431A3 (en) Power generation system including multiple motors/generators
SA519410373B1 (en) Downhole power generation system and method
WO2015099851A1 (en) Method of operating a single-phase generator in parallel with an inverter
JPH09285020A (en) Battery charging type generator
CN101615829B (en) Stator-free double-rotor reverse rotating generator
RU171597U1 (en) Electric-wind-solar converter
RU2643522C1 (en) Hybrid wind-solar generator
RU2633377C1 (en) Hybrid electric machine-generator
CN101741174A (en) Multi-output combining wind power generating set
JP5967745B2 (en) Power generation system using renewable natural energy
CN205622416U (en) Multi -functional incessant energy -concerving and environment -protective electrical power unit
Mahesh et al. Single stage pv water pumping system with mppt employing three phase induction motor
RU2629017C1 (en) Hybrid axial electric machine-generator
CN106533126A (en) Device for converting magnetic field energy into electric energy
US10027216B2 (en) Hybrid machine for sustainable energy
CN111654157A (en) Power generation device
RU215201U1 (en) STABILIZED HYBRID AXIAL ELECTRIC MACHINE-GENERATOR
RU217134U1 (en) STABILIZED HYBRID ELECTRIC MACHINE-GENERATOR
RU2633376C1 (en) Hybrid axial wind-solar generator
Nahale et al. Electricity Generation by Human Efforts in Swing and Mobile Charging System
RU192527U1 (en) Energodar
TR2023009575U5 (en) GENERATOR DRIVE SYSTEM
CN203942289U (en) A kind of double-fed wind generator part grid-connected system
WO2024162945A1 (en) Device for generating electrical energy

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170806