RU2007111535A - Ветроэнергетический агрегат - Google Patents

Claims (9)

1. Ветроэнергетический агрегат, включающий несколько цилиндрических блоков ветровой турбины, расположенных на одной геометрической оси, каждый из которых включает статор с вогнуто-выпуклыми пластинами и ротор с выпукло-вогнутыми лопатками и электрический многополюсный вентильный генератор постоянного тока с системой автоматического управления схемами включением обмоток статора и регулирования возбуждения или с постоянными магнитами, регулятором выходной мощности для обеспечения номинальной частоты вращения роторов блоков в диапазоне n_ном=(0,5-0,6)n_xx, где n_хх - частота вращения роторов блоков на холостом ходу при скорости ветра в реальных условиях, имеющий реле для включения возбуждения генератора при наличии ветра и отключения в период затиший, отличающийся тем, что он содержит как минимум два блока, а электрический генератор дополнительно снабжен валом на статоре и установлен между блоками ветровой турбины, при этом ротор и статор генератора механически соединены с роторами блоков, причем пластины статора и лопатки ротора верхнего блока установлены в направлении вращения ротора турбины и соединенного с ним ротора генератора по часовой стрелке, а пластины статора и лопатки ротора нижнего блока установлены в положении вращения ротора турбины и соединенного с ним статора генератора против часовой стрелки.

2. Ветроэнергетический агрегат по п.1, отличающийся тем, что он содержит один и более электрогенераторов, включаемых параллельно на общую нагрузку или питающих каждый обособленную нагрузку, а с каждой стороны электрогенератора установлены блоки ветровой турбины в количестве больше одного, причем мощности блоков, вращающих статор и ротор генератора равны или мощность блоков, вращающих статор Nst, отличается от мощности блоков, вращающих ротор Nrt, в соответствии с соотношением Nst=kNrt, где k=GD²st\GD²rt, a GD²st и GD²rt соответственно моменты инерции статора и ротора, a G и D их вес и наружные диаметры.

3. Ветроэнергетический агрегат по п.2, отличающийся тем, что верхние блоки установленных вертикально многоблочных ВЭА имеют меньшее на 20-50% количество лопаток по сравнению с блоками, установленными в нижней части ВЭА, а пластины статора размещаются равномерно по периметру его окружности с расстоянием между пластинами в пределах 0,6 - 60° в зависимости от диаметра статора.

4. Ветроэнергетический агрегат по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что с каждой стороны блоков установлены крышки, удерживающие пластины статора и подшипники, фиксирующие валы роторов в центре статоров, обеспечивающие свободное вращение ротора и конструктивное единство блоков.

5. Ветроэнергетический агрегат по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что оконечности валов статоров и роторов генератора, а также валов роторов блоков выполнены овальной, многогранной или круглой формы с профильными зубьями, или шлицами, или шпоночными канавками.

6. Ветроэнергетический агрегат по п.2, отличающийся тем, что он снабжен упругими муфтами для соединения валов роторов блоков между собой и с валами ротора и статора генераторов, а с каждой стороны муфт установлены втулки, внутренняя полость которых имеет согласованную с валами овальную, многогранную или круглую форму с профильными зубьями, или шлицами, или шпоночными канавками.

7. Ветроэнергетический агрегат по п.1 или 2, отличающийся тем, что валы генераторов и блоков, соединенные с соответствующими валами генератора, имеют каналы для прокладки проводов от выводов обмоток статора и ротора и снабжены щеточными узлами с контактными кольцами для подключения выводов обмоток генераторов, установленными на валах генераторов или на противоположных от генератора концах валов блоков.

8. Ветроэнергетический агрегат по п.1 или 2, отличающийся тем, что на поверхности статора генератора установлены выпукло-вогнутые лопатки, создающие при обдуве ветром дополнительный вращающий момент в ту же сторону, что и ротор присоединенного к нему блока, и обеспечивающие улучшение охлаждения генератора.

9. Ветроэнергетический агрегат по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что он установлен горизонтально поперек склонов гор, поперек проходов и ущелий или на плавучей платформе, снабженной флюгерными рулями для удержания ВЭА перпендикулярно направлению ветра.