RU2270363C1

RU2270363C1 - Wind-driven electric generator rotor

Info

Publication number: RU2270363C1
Application number: RU2004128676/06A
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: magnetic circuits of wind-driven electric generator rotor are made in the form of ferromagnetic bodies joined together by means of bolts and U-shaped nonmagnetic clamps and are installed on arc-shaped members.

EFFECT: reduced mass, size, and cost of rotor due to its facilitated manufacture.

1 cl, 3 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] роторы ветроэлектрогенераторов традиционного типа, содержащие ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, в более общем случае дугообразные элементы могут быть замкнутые.Known [1, 2] are the rotors of wind generators of a traditional type, containing a hub, blades, arcuate elements and magnetic circuits, in a more general case, arcuate elements can be closed.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является ротор ветроэлектрогенератора [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 rotor of the wind generator [3], which is part of the wind generator and includes a permanent magnet mounted in the middle of the C-shaped bracket using a bandage made of non-magnetic wire, is closest to the claimed one in terms of essential features.

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 ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления.The invention is aimed at reducing the mass and dimensions of the rotor of a wind generator while minimizing its cost by simplifying manufacturing technology.

Достижение технического результата обусловлено тем, что магнитопроводы ротора ветроэлектрогенератора выполнены в виде ферромагнитных тел, которые соединены между собой с помощью болтов и немагнитных П-образных скоб и установлены на дугообразных элементах.The achievement of the technical result is due to the fact that the magnetic circuits of the rotor of the wind generator are made in the form of ferromagnetic bodies, which are interconnected by bolts and non-magnetic U-shaped brackets and mounted on arched elements.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид ротора, на фиг.2 - более крупно показан дугообразный элемент с ферромагнитными телами и П-образными скобами, на фиг.3 показан общий вид сбоку ветроэлектрогенератора, оснащенного данным ротором.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of the rotor, Fig. 2 shows a larger arc-shaped element with ferromagnetic bodies and U-shaped brackets, Fig. 3 shows a general side view of a wind generator equipped with this rotor.

Магнитопроводы ротора ветроэлектрогенератора укреплены на дугообразном элементе 1, который соединяет две лопасти 2, установленные на ступице 3. Каждый из магнитопроводов имеет ферромагнитное тело 4, например, в форме параллелепипеда, тела соединены с помощью П-образных скоб 5 болтами 6, которые пропущены через отверстия в телах 6 (на фиг.2 болты показаны условно). Скобы 5 в свою очередь крепятся болтами 7 к дугообразным элементам 1, а сами элементы 1 с помощью уголков 8 и болтов 9 крепятся к концам лопастей.The magnetic circuits of the rotor of the wind generator are mounted on an arcuate element 1 that connects two blades 2 mounted on the hub 3. Each of the magnetic circuits has a ferromagnetic body 4, for example, in the form of a parallelepiped, the bodies are connected using U-shaped brackets 5 with bolts 6 that are passed through holes in bodies 6 (in figure 2, the bolts are shown conditionally). The brackets 5, in turn, are fastened with bolts 7 to the arcuate elements 1, and the elements 1 themselves are attached to the ends of the blades using angles 8 and bolts 9.

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, представляет 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 stators of inductor generators, is a magnetic circuit, which, in addition to the magnetic circuit, includes a magnetic field source - a permanent magnet or an excitation coil, and a working coil, which perceives changes in the flux caused by its modulation by the rotor. The induced voltage is then supplied to the control unit and further to the load.

Технико-экономическим преимуществом данного ротора является то, что при его применении оказывается ненужным изготовление полностью замкнутого обода, а можно ограничиться дугообразными элементами, которые являются замыкающими сторонами треугольника, две стороны которого образованы лопастями. Это уменьшает массу ротора и его стоимость при сохранении удовлетворительных аэродинамических характеристик.The technical and economic advantage of this rotor is that when it is used, it is unnecessary to make a completely closed rim, and you can limit yourself to arched elements that are the trailing sides of a triangle, the two sides of which are formed by blades. This reduces the mass of the rotor and its cost while maintaining satisfactory aerodynamic characteristics.

Источники информацииInformation sources

1. Авт.свид. СССР № 732572 / В.К.Александров и др. - Ветроагрегат, БИ № 17, 1980 г., F 03 D 3/30.1. Autosvid. USSR No. 732572 / V.K.Alexandrov et al. - Windmill, BI No. 17, 1980, F 03 D 3/30.

2. Авт.свид. СССР № 861716 / И.П.Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат, БИ № 11, 1981 г., F 03 D 1/00.2. Autosvid. USSR No. 861716 / I.P. Kopylov et al. - Gearless wind turbine, BI No. 11, 1981, F 03 D 1/00.

3. Патент РФ № 2211951 / А.М.Литвиненко - Ветроэлектрогенераторная установка, опубл. БИ № 25 от 10.09.2003, заявка № 20011359 46/06 от 27.12.2001, МКИ F 03 D 9/00.3. RF patent No. 2211951 / A. M. Litvinenko - Wind power installation, publ. BI No. 25 dated 09/10/2003, Application No. 20011359 46/06 dated 12/27/2001, MKI F 03 D 9/00.

Claims

The rotor of a wind generator containing a hub, blades, arcuate elements and magnetic circuits, characterized in that the magnetic circuits are made in the form of ferromagnetic bodies, which are interconnected by bolts and non-magnetic U-shaped brackets and mounted on arched elements.