RU2270362C1

RU2270362C1 - Wind-driven generator stator

Info

Publication number: RU2270362C1
Application number: RU2004128675/06A
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.

SUBSTANCE: proposed stator is made in the form of three U-shaped wound segments integrated with supports so that excitation system is installed in upper pair of magnetic circuits and winding, in lower pair.

EFFECT: reduced mass and size, minimized cost, unified design.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики.The invention relates to the field of wind energy.

Известны ветроэлектрогенераторы [1, 2] со статорами традиционного типа. Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является статор ветроэлектрогенератора [3] сегментного типа, который выполняется на основе магнитной системы машины постоянного тока или универсальной.Known wind generators [1, 2] with stators of the traditional type. Of all the known analogues, the stator of the wind generator [3] of the segment type, which is based on the magnetic system of a direct current machine or universal, is the closest to the claimed one by the combination of essential features.

Недостатком данного статора является то, что он приспособлен к работе только с предварительно разрезанным по диаметру индуктором, что усложняет технологию изготовления, увеличивает массу.The disadvantage of this stator is that it is adapted to work only with an inductor previously cut in diameter, which complicates the manufacturing technology and increases the mass.

Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов генератора при минимизации его стоимости.The invention is aimed at reducing the mass and dimensions of the generator while minimizing its cost.

Это достигается тем, что статор выполнен в виде трех П-образных магнитопроводов, первый из которых ориентирован перемычкой вниз, второй и третий - перемычками вверх, причем левая стойка первого магнитопровода магнитно соединена с правой стойкой второго магнитопровода и охвачена первой катушкой, а правая стойка первого магнитопровода магнитно соединена с левой стойкой третьего магнитопровода и охвачена второй катушкой. Достижение технического результата обусловлено тем, что в качестве базового элемента выбраны П-образные магнитопроводы, которые широко распространены, обладают большой номенклатурой типоразмеров, а также легко могут быть изготовлены из Ш-образных путем отсечения одной из стоек, кроме того, они изготавливаются в широкой номенклатуре прессованных вариантов.This is achieved by the fact that the stator is made in the form of three U-shaped magnetic cores, the first of which is oriented with a jumper down, the second and third with jumpers up, and the left rack of the first magnetic circuit is magnetically connected to the right rack of the second magnetic circuit and enclosed by the first coil, and the right rack of the first the magnetic circuit is magnetically connected to the left rack of the third magnetic circuit and is enclosed by a second coil. The achievement of the technical result is due to the fact that U-shaped magnetic cores, which are widespread, have a large range of sizes, and can easily be made of W-shaped ones by cutting off one of the racks, are selected as a basic element, in addition, they are made in a wide range pressed options.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан статор ветроэлектрогенератора, вид спереди, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 показан общий вид ветроэлектрогенератора, снабженного данным статором.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a stator of a wind generator, a front view, Fig. 2 is a side view, and Fig. 3 shows a general view of a wind generator equipped with this stator.

Статор ветроэлектрогенератора собран на базе трех одинаковых элементов - П-образных магнитопроводов. Каждый из них имеет одну перемычку и две стойки, но конструктивно перемычка и стоики составляют одну деталь. Статор, как показано на фиг.1, имеет нижний первый магнитопровод с правой стойкой 1, второй катушкой 2, левой стойкой 3 и перемычкой 4, второй (верхний) магнитопровод с перемычкой 5, правой стойкой 6. Статор взаимодействует с роторным сегментным элементом 7. Стойки 3 и 6 (левая первого магнитопровода и правая второго магнитопровода) охвачена первой возбуждающей катушкой 8. Имеется и третий магнитопровод с перемычкой 9 и левой стойкой 10, которая магнитно соединена с правой стойкой 1 первого магнитопровода и охвачена второй катушкой 2. Крепление боковых магнитопроводов (второго и третьего) осуществляется с помощью планок 11, которые с помощью болтов прижимают магнитопроводы к основанию 12. Центральный (первый) магнитопровод крепится аналогично с помощью планки 13, болтов 14 и проставок 15.The stator of the wind generator is assembled on the basis of three identical elements - U-shaped magnetic cores. Each of them has one jumper and two racks, but structurally the jumper and racks make up one part. The stator, as shown in figure 1, has a lower first magnetic circuit with a right strut 1, a second coil 2, a left strut 3 and a jumper 4, a second (upper) magnetic circuit with a jumper 5, a right strut 6. The stator interacts with a rotary segment element 7. Racks 3 and 6 (the left of the first magnetic circuit and the right of the second magnetic circuit) are covered by the first exciting coil 8. There is a third magnetic circuit with a jumper 9 and the left rack 10, which is magnetically connected to the right rack 1 of the first magnetic circuit and is enclosed by the second coil 2. Fastening the sides of the magnetic circuits (second and third) is carried out with the help of strips 11, which, with the help of bolts, press the magnetic circuits to the base 12. The central (first) magnetic circuit is fastened similarly with the help of the bar 13, bolts 14 and spacers 15.

Такой статор сегментного типа входит в состав ветроэлектрогенератора, который имеет ветроколесо с горизонтальной осью с лопастями 16 (см. фиг.3), ступицей 17, подвижным поворотным основанием 18, установленным на башне 19 и снабженным хвостовым элементом 20.Such a segment type stator is part of a wind generator that has a wind wheel with a horizontal axis with blades 16 (see FIG. 3), a hub 17, a movable rotary base 18, mounted on a tower 19 and provided with a tail element 20.

Работа статора происходит следующим образом. Статор 21 установлен под основанием и периодически входит в магнитный контакт с роторными элементами, которые укреплены на лопастях ветроколеса. В результате в катушке 2 будет наводиться электродвижущая сила, которая приведет к появлению напряжения на клеммах, присоединенных к нагрузке при условии подачи напряжения возбуждения на катушку 8.The operation of the stator is as follows. The stator 21 is installed under the base and periodically comes into magnetic contact with rotor elements, which are mounted on the blades of a wind wheel. As a result, an electromotive force will be induced in the coil 2, which will lead to the appearance of voltage at the terminals connected to the load, provided that the excitation voltage is supplied to the coil 8.

Технико-экономическим преимуществом данного статора является его высокая технологичность, основанная на модульной структуре П-образных магнитопроводов. Это приводит к уменьшению массы, габаритов, при этом стоимость является минимально возможной, что важно для объектов ветроэнергетики. Важно, что также могут быть использованы штатные катушки трансформаторов, из которых может быть собран данный статор.The technical and economic advantage of this stator is its high manufacturability, based on the modular structure of the U-shaped magnetic cores. This leads to a decrease in mass and dimensions, while the cost is the lowest possible, which is important for wind power facilities. It is important that standard transformer coils can also be used, from which this stator can be assembled.

Источники информацииInformation sources

1. А. с. СССР № 732572 / В.К.Александров и др. - Ветроагрегат, Б.И. № 17,1980 г., F 03 D 3/30.1. A. p. USSR No. 732572 / V.K.Alexandrov et al. - Windmill, B.I. No. 17.1980, F 03 D 3/30.

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

3. Патент РФ № 2204734 / А.М.Литвиненко - Статор ветроэлектрогенератора, опубл. Б.И. № 14, от 20.05.2003, з-ка № 2001129417/06 от 31.10.2001, МКИ 7 F 03 D 9/00.3. RF patent No. 2204734 / A. M. Litvinenko - Stator of a wind generator, publ. B.I. No. 14, dated May 20, 2003, part No. 2001129417/06 dated October 31, 2001, MKI 7 F 03 D 9/00.

Claims

The stator of a wind generator containing magnetic circuits, an excitation system, coupling elements and windings, characterized in that the stator is made in the form of three U-shaped magnetic circuits, the first of which is oriented with a jumper down, the second and third with jumpers up, and the left rack of the first magnetic circuit is magnetically connected to the right rack of the second magnetic circuit and is covered by the first coil, and the right rack of the first magnetic circuit is magnetically connected to the left rack of the third magnetic circuit and is covered by the second coil.