RU1787206C

RU1787206C - Direct-driven windmill

Info

Publication number: RU1787206C
Application number: SU914914202A
Authority: RU
Inventors: Валерий Иосифович Строганов
Original assignee: В.И.Строганов
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Применение: преобразование энергии ветра в электричество. Сущность изобретени : ротор генератора, непосредственно св занный с ветроколесом, имеет стальные кольца с закрепленными на них с обеих сторон посто нными магнитами. Кольца расположены соосно, и их количество на одну штуку превышает число шихтованных секций статора.2 ил.Application: conversion of wind energy into electricity. SUMMARY OF THE INVENTION: A generator rotor directly coupled to a wind wheel has steel rings with permanent magnets fixed to them on both sides. The rings are coaxial, and their number by one exceeds the number of lined sections of the stator. 2 il.

Description

Изобретение относитс к ветроэнергетике .The invention relates to wind energy.

Известны безредукторные ветроагрега- ты, генераторы которых имеют возбуждение от посто нных магнитов.Gearless wind turbines are known whose generators are excited by permanent magnets.

Основным недостатком этих ветроагре- гатов вл етс низкий КПД генератора при низких скорост х вращени ротора.The main disadvantage of these wind turbines is the low efficiency of the generator at low rotor speeds.

Наиболее близким по своей сущности к за вл емому вл етс ветроагрегатс магнитоэлектрическим генератором, состо щим из неподвижного сектора с секторными обмотками, расположенными между одноименными полюсами магнитов, укрепленных на стальных кольцах ротора.The closest in essence to the claimed is a windmill magnetoelectric generator, consisting of a fixed sector with sector windings located between the same poles of magnets mounted on steel rings of the rotor.

. Генератор ветроагрегата имеет следующие недостатки. При секторном исполнении как обмотки на шихтованном статоре, так и полюсов магнитов, укрепленных на кольцах ротора, происходит неравномерное пересечение обмоток статора магнитноси- ловых линий пол с разной линейной скоростью в зависимости от радиуса вращени . Увеличение мощности генератора возможно только за счет увеличени радиуса вращающихс колец с магнитами, что ведет к. The wind generator has the following disadvantages. With the sector design of both the winding on the laden stator and the poles of the magnets mounted on the rotor rings, the stator windings of the magnetic field lines cross unevenly at different linear speeds depending on the radius of rotation. An increase in generator power is possible only by increasing the radius of the rotating rings with magnets, which leads to

увеличению габарита и веса генератора. Консольное крепление генератора вызывает ненадежность в работе подшипников за счет неуравновешенности вращающихс частей и веса генератора.increase the size and weight of the generator. The cantilever mounting of the generator causes unreliability of the bearings due to the imbalance of the rotating parts and the weight of the generator.

Целью изобретени вл етс повышение КПД и стабилизаци линейных скоростей ротора и статора генератора ветроагрегата.The aim of the invention is to increase the efficiency and stabilize the linear speeds of the rotor and stator of the generator of the wind turbine.

Цель достигаетс тем, что стальные кольца с закрепленными на них посто нными магнитами располагаютс соосно одно в другом с некоторым зазором между одноименными полюсами, а магниты закрепл ютс как с наружной, так и с внутренней сторон кольца, при этом сечение полюса перпендикул рно направлению намагничивани , имеет пр моугольную форму, а количество колец равно п + 1. где п - число шихтованных секций статора,The goal is achieved in that the steel rings with permanent magnets fixed to them are arranged coaxially with each other with a certain gap between the poles of the same name, and the magnets are fixed both from the outer and the inner sides of the ring, with the pole section perpendicular to the direction of magnetization. has a rectangular shape, and the number of rings is n + 1. where n is the number of lined sections of the stator,

На фиг. 1 изображен общий вид ветроагрегата; на фиг.2 - поперечный разрез частей ротора и статора генератора,In FIG. 1 shows a General view of the wind turbine; figure 2 is a transverse section of the parts of the rotor and stator of the generator,

Безредукторный ветроагрегат состоит из ветроколеса 1, укрепленного на выходном валу 2, магнитоэлектрического генераелGearless wind turbine consists of a wind wheel 1 mounted on the output shaft 2, a magnetoelectric generator

сwith

V4 СО Ю ОV4 SO Yu O

СО With

тора 3, закрепленного на поворотной опоре с хвостом 4 ориентации. Ротор 5 генератора имеет стальные кольца 6 с закрепленными посто нными магнитами 7, имеющими пр моугольное сечение полюса, Магниты креп тс как с внутренней, так и с наружной сторон кольца. Кольца размещаютс одно в другом с зйзором, в который помещаетс неподвижный статор 8, состо щий из шихтованных секций;9 с обмотками 10. В каждую пару колец помещена одна секци с обмотками.a torus 3 mounted on a rotary support with a tail 4 orientation. The rotor 5 of the generator has steel rings 6 with fixed permanent magnets 7 having a rectangular cross section of the pole. The magnets are mounted on both the inside and the outside of the ring. The rings are placed one in the other with a zyzor into which a fixed stator 8 is placed, consisting of lined sections; 9 with windings 10. One section with windings is placed in each pair of rings.

Безредукторный ветроагрегат работает следующим образом. Вращение ветроколе- са 1 передаетс через выходной вал 2 ротору 3 генератора. Кольца 6 ротора 5 с посто нными магнитами 7, образу магнитную систему, враща сь, навод т ЭДС в неподвижной обмотке 10 статора 8.Gearless wind turbine operates as follows. The rotation of the wind wheel 1 is transmitted through the output shaft 2 to the generator rotor 3. The rings 6 of the rotor 5 with permanent magnets 7, forming a magnetic system, rotate, induce an EMF in the stationary winding 10 of the stator 8.

Магнитопровод статора (шихтованные секции 9) вл етс концентратором магнитного потока, который замыкаетс в нем по средней линии, благодар чему статор не залипает, что обуславливает свободное вращение ротора. В зависимости от способа соединени трехфазной обмотки статора генератора вырабатываетс ток напр жением 6-24 В.The stator magnetic circuit (charged sections 9) is a magnetic flux concentrator that closes in it along the midline, so that the stator does not stick, which causes free rotation of the rotor. Depending on the method of connecting the three-phase winding of the generator stator, a current of 6-24 V is generated.

Ориентаци ветроагрегата по ветру осуществлена поворотом опоры через хвост 4 ориентации относительно вертикальной оси.The orientation of the wind turbine in the wind is carried out by turning the support through the tail 4 of the orientation relative to the vertical axis.

Предлагаемый безредукторный ветроагрегат с магнитоэлектрическим генератором , в котором магнитные пол имеют направление перпендикул рно оси враще- ни ротора, имеет стабильную скорость вращени ротора и статора при низком числе оборотов (300-600 об/мин).The proposed direct-drive windmill with a magnetoelectric generator, in which the magnetic fields are directed perpendicular to the axis of rotation of the rotor, has a stable rotational speed of the rotor and stator at a low number of revolutions (300-600 rpm).

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A gearless wind turbine comprising a wind wheel and a magnetoelectric generator, the rotor of which is connected to the wind wheel and made in the form of steel rings with permanent magnets, and the stator - in the form of lined sections located between the rings with windings, which are such that , in order to increase the efficiency and stabilize the linear speeds of the rotor and stator, the steel rings are coaxial to each other with a gap between the same poles of the magnets,

the latter are fixed on the outer and inner sides of the rings, while the cross section of each magnet has a rectangular shape, and the number of rings is n + 1, where n is the number of stator sections lined.

Fi g. 2