RU2239093C1 - Windmill generator - Google Patents

Windmill generator Download PDF

Info

Publication number
RU2239093C1
RU2239093C1 RU2003103897/06A RU2003103897A RU2239093C1 RU 2239093 C1 RU2239093 C1 RU 2239093C1 RU 2003103897/06 A RU2003103897/06 A RU 2003103897/06A RU 2003103897 A RU2003103897 A RU 2003103897A RU 2239093 C1 RU2239093 C1 RU 2239093C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotors
wind
additional
blades
stators
Prior art date
Application number
RU2003103897/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003103897A (en
Inventor
А.М. Литвиненко (RU)
А.М. Литвиненко
Original Assignee
Воронежский государственный технический университет
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 Воронежский государственный технический университет filed Critical Воронежский государственный технический университет
Priority to RU2003103897/06A priority Critical patent/RU2239093C1/en
Publication of RU2003103897A publication Critical patent/RU2003103897A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2239093C1 publication Critical patent/RU2239093C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

FIELD: wind power engineering.
SUBSTANCE: proposed windmill generator has tower mounted on swivel base, windwheels, device for positioning with wind, as well as wound rotors and stators. Rotors are made in the form of aerodynamic disks (concavo-concave disks) secured on blade ends. Stator has pole shoes whose butt-ends are magnetically coupled with rotors. Blades are provided with additional rotors installed between center of revolution and ends of blades, additional rotors being magnetically coupled with additional crosspiece-mounted stators.
EFFECT: reduced starting torque.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения электроэнергии.The invention relates to the field of wind energy and can be used to generate electricity.

Известен ветроэлектрогенератор, содержащий башню с поворотными ветроколесами, устройство установки на ветер, а также роторы и статоры с обмотками [1].Known wind generator containing a tower with rotary wind wheels, a device for installing in the wind, as well as rotors and stators with windings [1].

Недостатком данного устройства является увеличенная масса ротора, который фактически имеет диаметр, равный диаметру самого ветроколеса, что в случае ветроколес большого диаметра практически неприемлемо.The disadvantage of this device is the increased mass of the rotor, which actually has a diameter equal to the diameter of the wind wheel itself, which is almost unacceptable in the case of large diameter wind wheels.

Известен ветроэлектрогенератор, содержащий башню с поворотными ветроколесами, устройство установки на ветер, роторы и статоры с обмотками, отличающийся тем, что роторы выполнены в виде аэродинамических шайб, представляющих собой двояковогнутые диски, закрепленные на концах лопастей, а статор содержит полюсные наконечники, торцы которых магнитно связаны с роторами [2].Known wind generator containing a tower with rotary wind wheels, a device for installing in the wind, rotors and stators with windings, characterized in that the rotors are made in the form of aerodynamic washers, which are biconcave disks mounted on the ends of the blades, and the stator contains pole tips, the ends of which are magnetically connected with rotors [2].

Недостатком данного устройства является большой пусковой момент, что ухудшает использование ветроэлектрогенератора при ветрах низкой эффективности.The disadvantage of this device is the large starting torque, which degrades the use of a wind generator in low-efficiency winds.

Технический результат, заключающийся в возможности уменьшения пускового момента, обеспечивается за счет того, что в ветроэлектрогенераторе, содержащем башню с поворотной траверсой с ветроколесами, устройство установки на ветер, роторы и статоры с обмотками, роторы выполнены в виде аэродинамических шайб, представляющих собой двояковогнутые диски, закрепленные на концах лопастей, а статор содержит полюсные наконечники, торцы которых магнитно связаны с роторами, согласно изобретению лопасти снабжены дополнительными роторами, установленными между центром вращения и концами лопастей, причем дополнительные роторы магнитно связаны с дополнительными статорами, установленными на траверсе.The technical result, which consists in the possibility of reducing the starting torque, is ensured by the fact that in a wind electric generator comprising a tower with a rotary traverse with wind wheels, a wind installation device, rotors and stators with windings, the rotors are made in the form of aerodynamic washers, which are biconcave disks, fixed at the ends of the blades, and the stator contains pole pieces, the ends of which are magnetically connected with the rotors, according to the invention, the blades are equipped with additional rotors, installed upon between the rotation center and the ends of the blades, and the additional rotors magnetically coupled with additional stators mounted on the traverse.

На фиг.1 изображен ветроэлектрогенератор с дополнительными роторами и статором (вид спереди), на фиг.2 - то же (вид сверху), на фиг.3 показаны дополнительные роторы и статоры (вид сбоку), на фиг.4 показан ветроэлектрогенер целиком, вид спереди, на фиг.5 - то же (вид сверху).In Fig.1 shows a wind generator with additional rotors and a stator (front view), Fig.2 is the same (top view), Fig.3 shows additional rotors and stators (side view), Fig.4 shows the whole wind generator, front view, figure 5 is the same (top view).

Ветроэлектрогенератор имеет нижний полюсный наконечник 1, катушку 2 с сердечником, источник магнитного поля возбуждения 3 (например, постоянный магнит), верхний полюс (верхний полюсный наконечник) 4.The wind generator has a lower pole tip 1, a coil 2 with a core, a magnetic field source 3 (for example, a permanent magnet), an upper pole (upper pole tip) 4.

Торцы 5 полюсов 1 и 4 скошены так, чтобы обеспечить минимальный зазор между полюсами 1 и 4 и роторной шайбой 6, которая представляет собой часть сферической оболочки, прикрепленной болтом 7 к концу лопасти 8.The ends of the 5 poles 1 and 4 are beveled so as to provide a minimum clearance between the poles 1 and 4 and the rotor washer 6, which is a part of a spherical shell attached by a bolt 7 to the end of the blade 8.

Ветроэлектроэгенератор также включает в себя башню 9 с траверсой 10, на концах которой, в подшипниках 11, установлены поворотные ветроколеса 12, к траверсе 10 прикреплен руль 13 ориентации установки на ветер. Генератор 14 с траверсой 10 установлен на поворотном основании 15.The wind generator also includes a tower 9 with a traverse 10, at the ends of which, in the bearings 11, rotary wind wheels 12 are installed, the rudder 13 of the installation orientation to the wind is attached to the traverse 10. The generator 14 with a traverse 10 is mounted on a rotary base 15.

Шайбы 6 являются частью сферы (т.е. имеют двояковогнутость), а торцы наконечников 1 и 4 магнитно связаны с ферромагнитными шайбами 6 в момент их прохождения мимо наконечников 1 и 4.The washers 6 are part of the sphere (i.e., have double concavity), and the ends of the tips 1 and 4 are magnetically connected to the ferromagnetic washers 6 at the moment they pass by the tips 1 and 4.

Ветроэлектрогенератор дополнительно снабжен роторами 16, магнитосвязанными с дополнительным статором 17. Одно из возможных исполнений статора включает в себя магнитопроводы 18, постоянный магнит 19 и катушку 20.The wind generator is additionally equipped with rotors 16, magnetically connected with an additional stator 17. One of the possible versions of the stator includes magnetic cores 18, a permanent magnet 19 and a coil 20.

При вращении колес 12 (лопастей 8) в набегающем потоке воздуха аэродинамические пластины 6 коммутируют магнитный поток, созданный магнитом 3 в магнитной системе. Эти изменения потока воспринимаются катушкой 2 и передаются в сеть. При изменении направления ветра верхняя часть башни 9 вместе с подшипниками 11 и рулем 13 поворачивается в подшипнике 11 поворотной части. Одновременно с этим поворачивается магнитная система генератора 14, таким образом роторы 6 оказываются в зазоре магнитных систем при любой ориентации колеса 12 на ветер. При необходимости обеспечить работу при слабых ветрах катушка 2 отключается, а к нагрузке подключается только катушка 20, то есть генератор, составленный из статора 17 и ротора 16. Поскольку расстояние от оси вращения генератора меньше, чем до генератора с катушкой 2, это обеспечивает меньший пусковой момент и возможность работы системы с ветрами меньшей интенсивности.When the wheels 12 (blades 8) rotate in the incoming air flow, the aerodynamic plates 6 commute the magnetic flux created by the magnet 3 in the magnetic system. These flow changes are sensed by coil 2 and transmitted to the network. When the wind direction changes, the upper part of the tower 9, together with the bearings 11 and the steering wheel 13, rotates in the bearing 11 of the rotary part. At the same time, the magnetic system of the generator 14 is rotated, so that the rotors 6 are in the gap of the magnetic systems for any orientation of the wheel 12 to the wind. If necessary, to ensure operation in light winds, coil 2 is turned off, and only coil 20 is connected to the load, that is, a generator composed of a stator 17 and rotor 16. Since the distance from the axis of rotation of the generator is less than that of the generator with coil 2, this provides a smaller starting moment and possibility of the system working with winds of lower intensity.

Обеспечение этой возможности расширяет функциональные характеристики ветроэлектрогенератора, увеличивает энергоотдачу.Providing this opportunity extends the functional characteristics of the wind generator, increases energy efficiency.

При ветрах повышенной интенсивности возможно подключение катушки 2 и катушки 20, что увеличивает мощность по сравнению с прототипом.With high-intensity winds, it is possible to connect coils 2 and coils 20, which increases power compared to the prototype.

Источники информацииSources of information

1. GB 2233715 А, мкл. F 03 D 9/00, 16.01.1991.1. GB 2233715 A, μl. F 03 D 9/00, 01/16/1991.

2. Патент РФ 2184267. А.М.Литвиненко, по заявке №2000128442, от 13.11.2000, опубл. 27.11.2002. Бюл. №18.2. RF patent 2184267. A. M. Litvinenko, by application No. 2000128442, from 13.11.2000, publ. 11/27/2002. Bull. Number 18.

Claims (1)

Ветроэлектрогенератор, содержащий башню с поворотной траверсой с ветроколесами, устройство установки на ветер, роторы и статоры с обмотками, роторы выполнены в виде аэродинамических шайб, представляющих собой двояковогнутые диски, закрепленные на концах лопастей, а статор содержит полюсные наконечники, торцы которых магнитно связаны с роторами, отличающийся тем, что лопасти снабжены дополнительными роторами, установленными между центром вращения и концами лопастей, причем дополнительные роторы магнитно связаны с дополнительными статорами, установленными на траверсе.A wind generator containing a tower with a rotary traverse with wind wheels, a wind installation device, rotors and stators with windings, rotors are made in the form of aerodynamic washers, which are biconcave disks mounted on the ends of the blades, and the stator contains pole tips whose ends are magnetically connected to the rotors characterized in that the blades are equipped with additional rotors installed between the center of rotation and the ends of the blades, and additional rotors are magnetically connected with additional proof operation, mounted on the traverse.
RU2003103897/06A 2003-02-10 2003-02-10 Windmill generator RU2239093C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003103897/06A RU2239093C1 (en) 2003-02-10 2003-02-10 Windmill generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003103897/06A RU2239093C1 (en) 2003-02-10 2003-02-10 Windmill generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003103897A RU2003103897A (en) 2004-09-20
RU2239093C1 true RU2239093C1 (en) 2004-10-27

Family

ID=33537596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003103897/06A RU2239093C1 (en) 2003-02-10 2003-02-10 Windmill generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2239093C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516092C2 (en) * 2011-10-04 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Windmill
RU2555605C2 (en) * 2011-10-04 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Wind power unit stator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516092C2 (en) * 2011-10-04 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Windmill
RU2555605C2 (en) * 2011-10-04 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Wind power unit stator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2168062C1 (en) Windmill generator
US20100148515A1 (en) Direct Current Brushless Machine and Wind Turbine System
US6756719B1 (en) Electrical generator with separated coil and set of magnets
KR20080072626A (en) Wind wheel and electirctiy generator using same
US7923854B1 (en) Wind turbines direct drive alternator system with torque balancing
US20120242087A1 (en) Hollow Core Wind Turbine
JPH10336954A (en) Permanent magnet generator
US20120169063A1 (en) Permanent magnet generator
JPH11299197A (en) Wind power generator
WO2010062788A2 (en) Direct current brushless machine and wind tubrine system
CN102322402A (en) Double-paddle wind driven generator
KR20170128315A (en) Wing cars and natural energy generating devices equipped with them
CN104389742A (en) Magnetic levitation wind-driven generator with vertical shaft inner rotor
KR100958670B1 (en) Wind power system for using in road lamp
JP2007336777A (en) Wind power generating device
RU2383774C1 (en) Wind-powered generator
CN201273511Y (en) Wind-light complementation magnetic suspension slight breeze power generation road lamp
CN203130368U (en) Fixing wind scooper type magnetic levitation wind driven generator
RU2239093C1 (en) Windmill generator
RU2383779C2 (en) Windmill stator
KR100958669B1 (en) Wind power system for using in road lamp
RU2245458C1 (en) Wind-powered generator
RU2184267C1 (en) Wind-powered generator
CN107528441A (en) A kind of external rotor wind driven electric generator
RU2286478C2 (en) Segment-type wind-mill electric generating set

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050211