RU2245458C1 - Wind-powered generator - Google Patents

Wind-powered generator Download PDF

Info

Publication number
RU2245458C1
RU2245458C1 RU2003117842/06A RU2003117842A RU2245458C1 RU 2245458 C1 RU2245458 C1 RU 2245458C1 RU 2003117842/06 A RU2003117842/06 A RU 2003117842/06A RU 2003117842 A RU2003117842 A RU 2003117842A RU 2245458 C1 RU2245458 C1 RU 2245458C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
rotors
rotor
blades
inductor
Prior art date
Application number
RU2003117842/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003117842A (en
Inventor
А.М. Литвиненко (RU)
А.М. Литвиненко
М.Ю. Полетаев (RU)
М.Ю. Полетаев
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 RU2003117842/06A priority Critical patent/RU2245458C1/en
Publication of RU2003117842A publication Critical patent/RU2003117842A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2245458C1 publication Critical patent/RU2245458C1/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; electrical energy generation.
SUBSTANCE: proposed wind-powered generator has tower with adjustable windwheels, windward positioning device, wound rotors and stators; rotors are made in the form of concavo-concave aerodynamic disks mounted on ends of blades; stator has pole shoes whose ends are coupled with rotors. Windwheels are mounted on shafts of convertible electrical machines incorporating stator excitation system and rotor inductor; inductor coils are connected to rectifiers mounted on windwheel blades; rectifier outputs are connected to field coils installed in rotor disks.
EFFECT: enhanced specific load, reduced starting torque, facilitated acceleration to rated speed.
1 cl, 3 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 ветрогенератор, 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.

Наиболее близким к заявленному изобретению является ветрогенератор, содержащий башню с поворотными 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 [2], по совокупности существенных признаков принятый в качестве ближайшего аналога (прототипа) изобретения.Closest to the claimed invention is a wind generator containing a tower with rotary 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 attached to the ends of the blades, and the stator contains pole tips, the ends of which magnetically connected with the rotors [2], the set of essential features adopted as the closest analogue (prototype) of the invention.

Недостатком данного устройства является преимущественно индукторное исполнение, что увеличивает массогабаритные показатели. Если же применить установку постоянных магнитов на роторе (роторных шайбах), то это ограничивает мощность установки, кроме того, при слабых ветрах возможно залипание роторной шайбы у полюсов, что увеличивает пусковой момент.The disadvantage of this device is mainly the inductor design, which increases the overall dimensions. If you apply the installation of permanent magnets on the rotor (rotor washers), this limits the power of the installation, in addition, with weak winds, sticking of the rotor washer at the poles is possible, which increases the starting torque.

Технический результат, заключающийся в повышении удельной нагрузки и уменьшении пускового момента, обеспечении возможности раскрутки до номинальной скорости, обеспечивается за счет того, что в ветрогенераторе, содержащем башню с поворотными 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, ветроколеса установлены на валах обращенных электрических машин с системой возбуждения на статоре и индуктором на роторе, обмотки индуктора подключены к выпрямителям, установленным на лопастях ветроколес, причем выходы выпрямителей подключены к обмоткам возбуждения, установленным в роторных шайбах.The technical result, which consists in increasing the specific load and reducing the starting torque, providing the possibility of promotion to a nominal speed, is ensured by the fact that in a wind generator containing a tower with rotary wind wheels, the device for installing in the wind, rotors and stators with windings, the rotors are made in the form aerodynamic washers, which are biconcave disks fixed at the ends of the blades, and the stator contains pole tips, the ends of which are magnetically connected to the rotors, according to the invention eniyu, propeller mounted on shafts converts electrical machines with excitation system and the stator on the rotor inductor, the inductor winding are connected to the rectifiers mounted on the blades windwheels, wherein the outputs of the rectifiers are connected to the excitation windings mounted in rotary washers.

На фиг.1 изображен ветрогенератор, с находящейся напротив одной пары полюсов роторной шайбой; на фиг.2 показан ветрогенератор (вид спереди); на фиг.3 изображена электрическая схема ветрогенератора.Figure 1 shows a wind generator, with a rotor washer opposite one pair of poles; figure 2 shows a wind generator (front view); figure 3 shows the electrical diagram of a wind generator.

Ветрогенератор имеет нижний полюсный наконечник 1, катушку 2 с сердечником, верхний полюсный наконечник 3, источник магнитного поля возбуждения 20 (электромагнит). Торцы 4 полюсов 1 и 3 скошены так, чтобы обеспечить минимальный зазор между полюсами 1 и 3 и роторной шайбой 5, которая представляет собой часть сферической оболочки, за которой расположен электромагнит 19 (ЭМ), закрепленный болтом 6 вместе с роторной шайбой к концу лопасти 7.The wind generator has a lower pole tip 1, a coil 2 with a core, an upper pole tip 3, a magnetic field source 20 (electromagnet). The ends of the 4 poles 1 and 3 are beveled so as to provide a minimum clearance between the poles 1 and 3 and the rotor washer 5, which is a part of the spherical shell, behind which there is an electromagnet 19 (EM), fixed by a bolt 6 together with the rotor washer to the end of the blade 7 .

Ветрогенератор также включает в себя башню 9 с траверсой 10, на концах которой установлены ветроколеса 12 на валах обращенных электрических машин 8, которые имеют корпус 16, постоянные магниты 15, статор 14, индуктор 13, соединительные провода 17, выпрямители 18. К траверсе 10 прикреплен руль 21.The wind generator also includes a tower 9 with a traverse 10, at the ends of which wind wheels 12 are mounted on the shafts of the inverted electric machines 8, which have a housing 16, permanent magnets 15, a stator 14, an inductor 13, connecting wires 17, rectifiers 18. A traverse 10 is attached steering wheel 21.

Генератор работает следующим образом.The generator operates as follows.

При вращении колес 12 (лопастей 7) в набегающем потоке воздуха аэродинамические пластины 5 с электромагнитом 19 наводят в катушке 2 ЭДС. Электрическая машина 8 работает следующим образом: при слабом ветре обращенные электрические машины 8 подают на выпрямители 11 слабый ток, следовательно, ЭМ 19 создает слабое магнитное поле, что уменьшает пусковой момент и позволяет ветроколесам (ВК) набрать номинальную скорость, при увеличении скорости вращения ВК увеличивается напряжение, подаваемое на ЭМ 19, и магнитное поле, создаваемое ЭМ 19, возрастает, следовательно, возрастает выработка электроэнергии.When the wheels 12 (blades 7) rotate in the incoming air flow, the aerodynamic plates 5 with an electromagnet 19 induce an EMF in the coil 2. The electric machine 8 operates as follows: when the wind is weak, the reversed electric machines 8 supply a weak current to the rectifiers 11, therefore, the EM 19 creates a weak magnetic field, which reduces the starting torque and allows the wind wheels (VK) to gain rated speed, while increasing the rotation speed, the VK increases the voltage supplied to the EM 19, and the magnetic field generated by the EM 19 increases, therefore, increases the generation of electricity.

К технико-экономическим преимуществам заявленного устройства относится возможность использования с большей единицей мощности, чем у прототипа, за счет использования двухкаскадной системы возбуждения. При этом во всех двух каскадах обеспечивается бесконтактность съема напряжения возбуждения, что повышает надежность устройства, улучшает условия эксплуатации и уменьшает пусковой момент.The technical and economic advantages of the claimed device include the possibility of using with a larger unit of power than the prototype, through the use of a two-stage excitation system. At the same time, in all two stages, contactless removal of the excitation voltage is ensured, which increases the reliability of the device, improves operating conditions and reduces the starting torque.

Источники информацииSources of information

1.GB 2233715 А, 16.01.1991.1.GB 2233715 A, 1/16/1991.

2. Патент РФ №2184267 - Ветрогенератор/А.М.Литвиненко, заявка №2000128442/06 от 13.11.2000, опубл. 27.06.2002, бюл. №18, МПК 7 F 03 D 9/00.2. RF patent No. 2184267 - Wind generator / A. M. Litvinenko, application No. 2000128442/06 of 11/13/2000, publ. 06/27/2002, bull. No. 18, IPC 7 F 03 D 9/00.

Claims (1)

Ветрогенератор, содержащий башню с поворотными 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 ветроколеса установлены на валах обращенных электрических машин с системой возбуждения на статоре и индуктором на роторе, при этом обмотки индуктора подключены к выпрямителям, установленным на лопастях ветроколес, а выходы выпрямителей подключены к обмоткам возбуждения, установленным в роторных шайбах.A wind generator comprising a tower with rotary wind wheels, a wind installation device, rotors and stators with windings, 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 tips, the ends of which are magnetically connected to the rotors, different the fact that the wind wheels are installed on the shafts of the reversed electric machines with the excitation system on the stator and the inductor on the rotor, while the inductor windings are connected to rectifiers, installed m on the blades of a wind wheel, and the outputs of the rectifiers are connected to the field windings installed in the rotor washers.
RU2003117842/06A 2003-06-16 2003-06-16 Wind-powered generator RU2245458C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003117842/06A RU2245458C1 (en) 2003-06-16 2003-06-16 Wind-powered generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003117842/06A RU2245458C1 (en) 2003-06-16 2003-06-16 Wind-powered generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003117842A RU2003117842A (en) 2004-12-20
RU2245458C1 true RU2245458C1 (en) 2005-01-27

Family

ID=35139056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003117842/06A RU2245458C1 (en) 2003-06-16 2003-06-16 Wind-powered generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2245458C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515563C2 (en) * 2011-05-04 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Electric machine stator
RU2633356C1 (en) * 2016-10-20 2017-10-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Direct current valve wind generator
RU2688925C1 (en) * 2018-03-22 2019-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Stabilized axial-conical direct-current valve wind generator
RU2689211C1 (en) * 2018-03-22 2019-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Stabilized dc axial-radial direct-current valve wind generator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515563C2 (en) * 2011-05-04 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Electric machine stator
RU2633356C1 (en) * 2016-10-20 2017-10-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Direct current valve wind generator
RU2688925C1 (en) * 2018-03-22 2019-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Stabilized axial-conical direct-current valve wind generator
RU2689211C1 (en) * 2018-03-22 2019-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Stabilized dc axial-radial direct-current valve wind generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7218012B1 (en) Emergency pitch drive power supply
RU2168062C1 (en) Windmill generator
CN101397975A (en) N layer spheroid cavity turbo type wind generator
JPH11299197A (en) Wind power generator
RU2383774C1 (en) Wind-powered generator
CN106917723A (en) Large-scale inductor can be with magnetic suspension structure wind power generating set
CN2767696Y (en) Double-rotor wind-driven generator
CN101710767B (en) Intelligent permanent magnetic wind driven generator
RU2245458C1 (en) Wind-powered generator
CN2826811Y (en) Highly effective super-low speed wind-power generator
CN201260109Y (en) Multiple rotor combination type constant pressure DC electricity generation group
CN207634243U (en) A kind of small-sized wind power generator
CN209709867U (en) A kind of umbrella shape wind energy conversion system permanent-magnet synchronous generator
CN206419164U (en) A kind of pivoted frame mechanism of wind-driven generator
CN101368539A (en) Wind electric motor impeller with built-in generator
CN107528441A (en) A kind of external rotor wind driven electric generator
CN2854910Y (en) On-off-grid wind generation electric two-use machine with multifunction of simple start
RU2239093C1 (en) Windmill generator
RU2246032C1 (en) Wind-power electric generator
CN203632515U (en) Bidirectional operated generator
CN201137553Y (en) Wind power generator for road lamp illumination
CN202768240U (en) Double-section blade type wind-driven generator
CN201113627Y (en) Large power wind power generation rare-earth permanent-magnet-field generator
JP2016176369A (en) Blade wheel and natural energy generator
TWM480594U (en) Wind power generator

Legal Events

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

Effective date: 20050617