RU178822U1 - Модуль выработки электроэнергии - Google Patents

Модуль выработки электроэнергии Download PDF

Info

Publication number
RU178822U1
RU178822U1 RU2017131603U RU2017131603U RU178822U1 RU 178822 U1 RU178822 U1 RU 178822U1 RU 2017131603 U RU2017131603 U RU 2017131603U RU 2017131603 U RU2017131603 U RU 2017131603U RU 178822 U1 RU178822 U1 RU 178822U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wheel
blades
stator
energy
rotor
Prior art date
Application number
RU2017131603U
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Александрович Катаев
Original Assignee
Анатолий Александрович Катаев
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 Анатолий Александрович Катаев filed Critical Анатолий Александрович Катаев
Priority to RU2017131603U priority Critical patent/RU178822U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU178822U1 publication Critical patent/RU178822U1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/002—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being horizontal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
    • F03D3/0445—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor
    • F03D3/0454—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor and only with concentrating action, i.e. only increasing the airflow speed into the rotor, e.g. divergent outlets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована для преобразования кинетической энергии воды или ветра в электрическую.Задача (технический результат) предлагаемой полезной модели - повышение эффективности за счет увеличения коэффициента использования энергии потока энергоносителя.Поставленная задача решается тем, что в модуле выработки электроэнергии центральный стержень выполнен полым и неподвижным, а колеса с лопастями установлены на противоположных концах центрального стержня. На втулке закреплено одно колесо с лопастями и статор. По обеим сторонам статора на втулке в подшипниках установлены две дополнительные втулки. На одной из дополнительных втулок закреплено второе колесо с лопастями. Ротор закреплен на дополнительных втулках. В кожухе выполнены окна, открывающие верхнюю часть одного колеса с лопастями и нижнюю часть другого колеса с лопастями со стороны входящего потока энергоносителя (например, воздуха или воды), и окно в нижней части кожуха со стороны, противоположной потоку энергоносителя. 2 фиг.

Description

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована для преобразования кинетической энергии воды или ветра в электрическую.
Известен модуль выработки электроэнергии в виде ветроэнергетического агрегата (патент РФ на изобретение №2352810, МПК F03D 3/04, опубл. 20.04.2009), включающий несколько цилиндрических блоков турбины, расположенных на вертикальной оси вращения, каждый из которых включает статор и ротор, электрический генератор постоянного тока.
К недостаткам данного устройства следует отнести невысокую его эффективность.
Наиболее близким к предлагаемому является модуль выработки электроэнергии (патент РФ на изобретение №2347105, МПК F03D 9/02, опубл. 20.02.2009), включающий центральный стержень, на котором в подшипниках установлена втулка ветроколеса, статор и ротор. Элементы статора и ротора установлены с зазором.
Недостатком устройства по патенту «2347105 также является его невысокая эффективность.
Задача (технический результат) предлагаемой полезной модели - повышение эффективности за счет увеличения коэффициента использования энергии потока энергоносителя.
Поставленная задача решается тем, что модуль выработки электроэнергии, содержащий центральный стержень, на котором в подшипниках установлена втулка, колесо с лопастями, ротор и статор, согласно изобретению снабжен дополнительным колесом с лопастями и кожухом. Центральный стержень выполнен полым и неподвижным, а колеса с лопастями установлены на противоположных концах центрального стержня. На втулке закреплено одно колесо с лопастями и статор, выполненный с выступами. По обеим сторонам статора на втулке в подшипниках установлены две дополнительные втулки. На одной из дополнительных втулок закреплено второе колесо с лопастями. Ротор выполнен с выступами, входящими с зазором в выступы статора, и закреплен на дополнительных втулках. В кожухе выполнены окна, открывающие верхнюю часть одного колеса с лопастями и нижнюю часть другого колеса с лопастями со стороны входящего потока энергоносителя (например, воздуха или воды), и окно в нижней части кожуха со стороны, противоположной потоку энергоносителя.
Предлагаемая конструкция обеспечивает вращение колес с лопастями в противоположных направлениях, а соответственно, ротор и статор также вращаются в противоположных направлениях, что существенно повышает эффективность работы модуля выработки электроэнергии.
Предлагаемая полезная модель поясняется изображениями, где на фиг. 1 представлен предлагаемый модуль выработки электроэнергии; на фиг. 2 - то же в разрезе, вид спереди.
Модуль выработки электроэнергии включает установленные в кожухе 1 центральный стержень 2, на котором в подшипниках установлена втулка 3, колеса с лопастями 4 и 5, ротор 6 и статор 7. Центральный стержень 2 выполнен полым и неподвижным, а колеса с лопастями 4 и 5 установлены на противоположных концах центрального стержня 2. На втулке 3 закреплено одно колесо с лопастями 4 и статор 7. По обеим сторонам статора 7 на втулке 3 в подшипниках установлены две дополнительные втулки 8 и 9. На дополнительной втулке 9 закреплено второе колесо с лопастями 5. Ротор 6 закреплен на дополнительных втулках 8 и 9. В кожухе 1 выполнены окна 10 и 11, открывающие соответственно верхнюю часть одного колеса с лопастями 4 и нижнюю часть другого колеса с лопастями 5 со стороны входящего потока энергоносителя, и окно 12 в нижней части кожуха со стороны, противоположной потоку энергоносителя.
Модуль выработки электроэнергии работает следующим образом.
Определяют направление потока энергоносителя (например, воды или воздуха) и устанавливают модуль таким образом, чтобы поток энергоносителя входил в окна 10 и 11. Поступающий в окно 10 поток энергоносителя воздействует на верхнюю часть колеса с лопастями 4 и вращает его по направлению потока. Поток энергоносителя, поступающий в окно 11, воздействует на нижнюю часть колеса с лопастями 5 и вращает его в направлении, противоположном направлению потока. Вращение колеса с лопастями 4 приводит к вращению втулки 3 и закрепленного на втулке 3 статора 7. Вращение колеса с лопастями 5 приводит к вращению в противоположном направлении дополнительной втулки 10, ротора 6 и дополнительной втулки 9. За счет противоположного направления вращения ротора 6 и статора 7 скорость вращения ротора 6 относительно статора 7 существенно выше, чем скорость входящего потока энергоносителя. Соответственно магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами 13 ротора 6, также вращается относительно статора 7 с высокой скоростью. Вращение ротора 6 и статора 7 в противоположных направлениях приводит к увеличению взаимодействия постоянных магнитов 13 ротора 6 и обмоток 14 статора 7. В обмотках 14 статора 7 возникает электродвижущая сила (ЭДС), соответствующая частоте вращения ротора 6 относительно статора 7. Чем быстрее осуществляется вращение ротора 6 относительно статора 7, тем выше величина вырабатываемого напряжения.
Ротор 6 и статор 7 могут быть снабжены дисками соответственно 15 и 16. Взаимодействие ротора 6 и статора 7 в этом случае происходит за счет дисков 15 ротора 6, входящих с зазором в диски 16 статора 7.
Ротор 6 может быть также снабжен обмотками возбуждения 17, питание к которым подается, например, от солнечных батарей, по кабелю, размещенному в полости центрального стержня 2. Также в полости центрального стержня 2 размещают кабели для подачи электроэнергии от обмоток 16 статора 7 к потребителю.
Предлагаемая конструкция позволит использовать для выработки электроэнергии водные и воздушные потоки с небольшой энергией. Кроме того такая конструкция модуля выработки электроэнергии позволит при строительстве гидроэлектростанций возводить плотины меньшего размера. При этом количество вырабатываемой электроэнергии будет таким же, как и при использовании большой плотины. Таким образом, существенно повышается эффективность работы устройства и снижается нагрузка на экологию.

Claims (1)

  1. Модуль выработки электроэнергии, содержащий центральный стержень, на котором в подшипниках установлена втулка, колесо с лопастями, ротор и статор, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным колесом с лопастями и кожухом, центральный стержень выполнен полым и неподвижным, а колеса с лопастями установлены на противоположных концах центрального стержня, на втулке закреплено одно колесо с лопастями и статор, на втулке в подшипниках по обеим сторонам статора установлены две дополнительные втулки, на одной из дополнительных втулок закреплено второе колесо с лопастями, ротор закреплен на дополнительных втулках, в кожухе выполнены окна, открывающие верхнюю часть одного колеса с лопастями и нижнюю часть другого колеса с лопастями со стороны входящего потока энергоносителя, и окно в нижней части кожуха со стороны, противоположной потоку энергоносителя.
RU2017131603U 2017-09-08 2017-09-08 Модуль выработки электроэнергии RU178822U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017131603U RU178822U1 (ru) 2017-09-08 2017-09-08 Модуль выработки электроэнергии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017131603U RU178822U1 (ru) 2017-09-08 2017-09-08 Модуль выработки электроэнергии

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU178822U1 true RU178822U1 (ru) 2018-04-19

Family

ID=61974774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017131603U RU178822U1 (ru) 2017-09-08 2017-09-08 Модуль выработки электроэнергии

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU178822U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193554U1 (ru) * 2019-07-16 2019-11-01 Анатолий Александрович Катаев Модуль выработки электроэнергии

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA66286A (en) * 2003-10-10 2004-04-15 Kharkiv Aviation Institute Wind power unit
JP2008063961A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Masataka Murahara 風水車同心回転軸直接駆動型電気エネルギー抽出装置
RU2347105C1 (ru) * 2007-07-19 2009-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Ветроэлектрогенератор сегментного типа
RU82782U1 (ru) * 2008-11-24 2009-05-10 Александр Ильич Попов Ветрогидродвигательная установка
RU104252U1 (ru) * 2010-06-11 2011-05-10 Борис Андреевич Шахов Ветроэнергетическая установка
RU109806U1 (ru) * 2011-05-12 2011-10-27 Владимир Вениаминович Архипов Ветрогенератор (варианты)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA66286A (en) * 2003-10-10 2004-04-15 Kharkiv Aviation Institute Wind power unit
JP2008063961A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Masataka Murahara 風水車同心回転軸直接駆動型電気エネルギー抽出装置
RU2347105C1 (ru) * 2007-07-19 2009-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Ветроэлектрогенератор сегментного типа
RU82782U1 (ru) * 2008-11-24 2009-05-10 Александр Ильич Попов Ветрогидродвигательная установка
RU104252U1 (ru) * 2010-06-11 2011-05-10 Борис Андреевич Шахов Ветроэнергетическая установка
RU109806U1 (ru) * 2011-05-12 2011-10-27 Владимир Вениаминович Архипов Ветрогенератор (варианты)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193554U1 (ru) * 2019-07-16 2019-11-01 Анатолий Александрович Катаев Модуль выработки электроэнергии

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI98754C (fi) Menetelmä tuulienergian hyödyntämiseksi ja tuulivoimala
US8536725B2 (en) Compact wind and water turbine systems
CN101949360A (zh) 同向旋转双风叶垂直风力发电机
JP2018040301A (ja) 風水力発電装置
RU178822U1 (ru) Модуль выработки электроэнергии
RU2008121064A (ru) Электрогенерирующее устройство
CN201165940Y (zh) 永磁直驱风力发电机
KR20110024040A (ko) 풍력발전기
CN107528441B (zh) 一种外转子风力发电机
Popescu et al. Aspects regarding the application of electric generators to wind energy conversion using counter rotating turbines
KR101257869B1 (ko) 풍력 발전기의 로터 블레이드
CN213392491U (zh) 一种半遮挡式垂直轴风力发电机
JP2015050892A (ja) 発電システム
EP2430305A2 (en) Compact wind and water turbine systems
CN209569120U (zh) 基于径向励磁与永磁的混合磁轴承双风力发电机
KR20110089952A (ko) 풍력발전용 멀티 터빈
CN107124071B (zh) 一种集成式海流能量收集装置
CN2854910Y (zh) 一体多功能简易起动并网离网风力发电电动两用机
CN105545604A (zh) 全转子倍速风力发电机
TWM480594U (zh) 風力發電機（二）
RU193554U1 (ru) Модуль выработки электроэнергии
RU110420U1 (ru) Ветроэлектрогенератор
ES2928750T3 (es) Un aparato de generación de energía hidroeléctrica
RU2755959C1 (ru) Ветроагрегат
KR100626265B1 (ko) 풍력 발전기