RU2270360C1

RU2270360C1 - Segmental rotor

Info

Publication number: RU2270360C1
Application number: RU2004128706/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко (RU); Александр Михайлович Литвиненко
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2006-02-20

Abstract

FIELD: wind-power engineering: segmental wind-driven electric generators.

SUBSTANCE: proposed segmental rotor has hub, blades, rim, and magnetic circuits made in the form of circuit set up of ferromagnetic and non-ferromagnetic plates joined together by means of shafts; circuit is disposed on rim and is provided with tensioning device.

EFFECT: reduced mass and size, minimized cost, facilitated manufacture.

1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа.The invention relates to the field of wind energy, in particular to segment-type wind generators.

Известны [1, 2] сегментные роторы традиционного типа, содержащие ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, в более общем случае дугообразные элементы могут быть замкнутые.Known [1, 2] are traditional-type segmented rotors containing a hub, blades, arcuate elements and magnetic circuits, in the more general case, arcuate elements can be closed.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является сегментный ротор [3], который входит в состав ветроэлектрогенераторной установки и включает в себя постоянный магнит, установленный посередине С-образной скобы с помощью бандажа из немагнитной проволоки.Of all the known analogues, the closest to the claimed combination of essential features is a segmented rotor [3], which is part of the wind power installation and includes a permanent magnet mounted in the middle of the C-shaped bracket using a non-magnetic wire bandage.

Недостатком данного ротора является то, что он не может быть использован при работе с индукторным генератором, а также сложность крепления, связанная с применением немагнитного бандажа, повышенная масса.The disadvantage of this rotor is that it cannot be used when working with an inductor generator, as well as the difficulty of mounting associated with the use of a non-magnetic bandage, increased weight.

Изобретение направленно на уменьшение массы и габаритов сегментного ротора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления.The invention is aimed at reducing the mass and dimensions of a segmented rotor while minimizing its cost by simplifying manufacturing technology.

Достижение технического результата обусловлено тем, что магнитопроводы сегментного ротора выполнены в виде цепи из ферромагнитных и неферромагнитных пластин, скрепленных валиками, цепь расположена на ободе и снабжена натяжным устройством.The achievement of the technical result is due to the fact that the magnetic circuits of the segmented rotor are made in the form of a chain of ferromagnetic and non-ferromagnetic plates fastened by rollers, the chain is located on the rim and is equipped with a tension device.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показана ферромагнитная пластина цепи, на фиг.2 - неферромагнитная пластина, на фиг.3 - участок цепи, вид сбоку, на фиг.4 - участок цепи, вид сверху, на фиг.5 - натяжное устройство, на фиг.6 - цепь на дугообразном участке обода, на фиг.7 показан общий вид сбоку ветроэлектрогенератора, оснащенного данным ротором.The invention is illustrated in the drawing, in which Fig. 1 shows a ferromagnetic plate of a circuit, Fig. 2 - a non-ferromagnetic plate, in Fig. 3 - a section of a circuit, a side view, in Fig. 4 - a section of a circuit, a top view, in Fig. 5 - tensioning device, Fig.6 is a chain on the arcuate section of the rim, Fig.7 shows a General side view of a wind generator equipped with this rotor.

Магнитопроводы сегментного ротора входят в состав цепи, состоящей из ферромагнитных пластин 1 с отверстиями 2 и неферромагнитных пластин 3 с отверстиями 4. Ферромагнитные (в наборе) и пара неферромагнитных пластин чередуются и соединяются валиками 5, фиксирующимися, например, заклепками в осевом направлении. Имеется также натяжное устройство, состоящее из винта 6, связанного с валиком и имеющего правую резьбу, резьбовой гайки 7 и винта 8, связанного с соседним валиком и имеющего левую резьбу. Вся цепь располагается на ободе 9, к которому присоединены спицы (не показаны). На спицах устанавливаются лопасти или сами спицы выполняются в виде лопасти.The magnetic circuits of a segmented rotor are part of a circuit consisting of ferromagnetic plates 1 with holes 2 and non-ferromagnetic plates 3 with holes 4. Ferromagnetic (in a set) and a pair of non-ferromagnetic plates alternate and are connected by rollers 5, fixed, for example, by rivets in the axial direction. There is also a tensioning device consisting of a screw 6 connected to the roller and having a right-hand thread, a threaded nut 7 and a screw 8 connected to the adjacent roller and having a left-hand thread. The entire chain is located on the rim 9, to which the spokes are attached (not shown). Blades are mounted on the spokes or the spokes themselves are made in the form of a blade.

Работа устройства. При наличии ветрового потока, который оказывает давление на спицы (лопасти), ротор приходит во вращение. Ферромагнитные магнитопроводы (фактически зубцы ротора) модулируют магнитный поток статора. Статор устанавливается на нижнем конце траверзы, которая прикреплена к подвижному (поворотному) основанию, на котором также укреплены подшипник ступицы и хвост ветроэлектрогенератора. Статор, как и все статоры индукторных генераторов, представляют собой магнитную цепь, в состав которой, кроме магнитопровода, входят источник магнитного поля (постоянный магнит или катушка возбуждения) и рабочая катушка, которая воспринимает изменения потока, вызванные его модуляцией ротором. Индуцированное напряжение далее подается на блок регулирования и далее - к нагрузке.The operation of the device. In the presence of a wind flow, which puts pressure on the spokes (blades), the rotor comes into rotation. Ferromagnetic magnetic cores (in fact, the teeth of the rotor) modulate the magnetic flux of the stator. The stator is mounted on the lower end of the beam, which is attached to a movable (rotary) base, on which the hub bearing and tail of the wind generator are also mounted. The stator, like all the stators of inductor generators, is a magnetic circuit, which, in addition to the magnetic circuit, includes a magnetic field source (permanent magnet or excitation coil) and a working coil, which perceives flux changes caused by its modulation by the rotor. The induced voltage is then supplied to the control unit and then to the load.

Технико-экономическим преимуществом данного ротора является то, что при его изготовлении используется набор максимально унифицированных деталей (элементов цепи), которые соединяются в производственных условиях, а при монтаже лишь надеваются в составе цепи на обод, соединяются замыкающим звеном и натягиваются. Кроме этого, такое исполнение позволяет облегчить обод, поскольку разрывные усилия в значительной степени воспринимаются цепью. При возможном загрязнении элементов их легко снять с обода, очистить и снова поставить.The technical and economic advantage of this rotor is that in its manufacture a set of the most unified parts (chain elements) is used, which are connected under production conditions, and during installation they are only worn as part of the chain on the rim, connected by a closing link and stretched. In addition, this design makes it possible to lighten the rim, since the breaking forces are largely perceived by the chain. With possible contamination of the elements, they are easily removed from the rim, cleaned and put back in.

Источники информацииInformation sources

1. А.с. СССР №732572. Александров В.К.и др. Ветроагрегат. Б.И., №17, 1980 г., F 03 D 3/30.1. A.S. USSR No. 732572. Alexandrov V.K. et al. Windmill. B.I., No. 17, 1980, F 03 D 3/30.

2. А.с. СССР №861716. Копылов И.П.и др. Безредукторный ветроагрегат. Б.И. №11, 1981 г., F 03 D 1/00.2. A.S. USSR No. 861716. Kopylov I.P. et al. Gearless wind turbine. B.I. No. 11, 1981, F 03 D 1/00.

3. Патент РФ №2211951. Литвиненко А.М. Ветроэлектрогенераторная установка. Б.И. №25 от 10.09.2003, заявка №20011359 46/06 от 27.12.2001, МКИ F 03 D 9/00.3. RF patent No. 2211951. Litvinenko A.M. Wind power plant. B.I. No. 25 dated September 10, 2003, application No. 20011359 46/06 dated December 27, 2001, MKI F 03 D 9/00.

Claims

A segmented rotor containing a hub, blades, rim and magnetic circuits, characterized in that the magnetic circuits are made in the form of a chain of ferromagnetic and non-ferromagnetic plates fastened by rollers, the chain is located on the rim and equipped with a tension device.