RU2334896C1

RU2334896C1 - Windmill generator stator

Info

Publication number: RU2334896C1
Application number: RU2007112078/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко (RU); Александр Михайлович Литвиненко; Антон Сергеевич Голубов (RU); Антон Сергеевич Голубов
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2008-09-27

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: windmill generator stator incorporates two magnetic cores, magnetic field source and a coil. The stator magnetic cores represent arc-curved rods with two ends and a web. The magnetic field source is arranged between the said rod first end inner and outer sides, while the rotor element is mounted between the rod second ends. The invention allows using the end face of one aforesaid rod and the end section of the other end as working surfaces of the stator side gap.

EFFECT: higher efficiency, reduced weight and sizes, lower production costs.

1 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике.The invention relates to wind energy.

Известны ветроэлектрогенераторы [1, 2] со статорами традиционного типа, которые обладают пониженными массогабаритными показателями.Known wind generators [1, 2] with stators of the traditional type, which have reduced weight and size indicators.

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.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 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 ветроэлектрогенератора, содержащий два магнитопровода, источник магнитного поля и катушку, согласно изобретению магнитопроводы выполнены в виде стержней, изогнутых в форме дуг, имеющих два концевых участка и перемычку, причем источник магнитного поля размещен между внутренней и внешней сторонами первых концевых участков дуг, а в пространстве между вторыми концевыми участками размещен роторный элемент.This is achieved by the fact that the stator of the wind generator, containing two magnetic cores, a magnetic field source and a coil, according to the invention, the magnetic cores are made in the form of rods curved in the form of arcs having two end sections and a jumper, and the magnetic field source is located between the inner and outer sides of the first end sections of arcs, and in the space between the second end sections there is a rotor element.

Достижение технического результата обусловлено тем, что в сочетании с технологичными серийно изготовляемыми магнитопроводами достигается более полное использование поверхностей, образующих воздушный зазор, за счет использования торцевых и концевых участков дугообразных магнитопроводов.The achievement of the technical result is due to the fact that, in combination with technologically advanced mass-produced magnetic cores, a more complete use of the surfaces forming the air gap is achieved through the use of end and end sections of arcuate magnetic cores.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где показан статор ветроэлектрогенератора, вид сбоку.The invention is illustrated in the drawing, which shows the stator of the wind generator, side view.

Статор входит в состав ветроэлектроагрегата преимущественно сегментного типа, который содержит башню 1 с поворотной головкой 2, на которой укреплен кронштейн 3 и ветроколесо с горизонтальной осью (не показано, чтобы не загромождать чертеж). Статор содержит магнитопроводы 4 и 11, выполненные в виде стержней, изогнутых в форме дуг, имеющих (каждая) два концевых участка и перемычку. Так, магнитопровод 4 имеет концевые участки 5 и 6, а магнитопровод 11 имеет концевые участки 9 и 10. Лопасть 7 ветроколеса снабжена роторным элементом 8, замыкающим и размыкающим магнитный поток при вращении ветроколеса. На магнитопровод 11 надета рабочая катушка 12. Оба магнитопровода закреплены при помощи стяжек 13 и 14, выполненных из немагнитного материала. Магнитопроводы укреплены на немагнитном участке 15. Между внутренней стороной концевого участка 5 и внешней стороной концевого участка 10 установлен источник магнитного поля 16 (например, постоянный магнит). Уголок 15 с помощью болтов 17 укреплен на горизонтальной полке кронштейна 3. Стяжки имеют шайбы 18 и гайки 19.The stator is part of a wind power generating unit of a predominantly segment type, which comprises a tower 1 with a rotary head 2 on which a bracket 3 is mounted and a wind wheel with a horizontal axis (not shown so as not to clutter the drawing). The stator contains magnetic cores 4 and 11, made in the form of rods, curved in the form of arcs, having (each) two end sections and a jumper. So, the magnetic circuit 4 has end sections 5 and 6, and the magnetic circuit 11 has end sections 9 and 10. The blade 7 of the wind wheel is equipped with a rotor element 8, closing and opening the magnetic flux during rotation of the wind wheel. A working coil 12 is put on the magnetic circuit 11. Both magnetic circuits are fixed with ties 13 and 14 made of non-magnetic material. Magnetic cores are mounted on the non-magnetic portion 15. Between the inner side of the end portion 5 and the outer side of the end portion 10, a magnetic field source 16 is installed (for example, a permanent magnet). The corner 15 with the help of bolts 17 is mounted on the horizontal shelf of the bracket 3. The couplers have washers 18 and nuts 19.

Работа статора происходит следующим образом. Статор ветроэлекторгенератора при помощи вторых концевых участков дуг 6 и 9 входит в магнитный контакт с роторными элементами, которые укреплены на лопастях ветроколеса. В результате в катушке 11 будет наводиться электродвижущая сила, которая приведет к появлению напряжения на клеммах, присоединенных к нагрузке.The operation of the stator is as follows. The stator of the wind generator with the help of the second end sections of the arcs 6 and 9 enters into magnetic contact with rotor elements that are mounted on the blades of the wind wheel. As a result, an electromotive force will be induced in the coil 11, which will lead to the appearance of voltage at the terminals connected to the load.

Технико-экономическим преимуществом заявленного статора является относительно большая площадь воздушного зазора, обусловленная угловой формой роторного элемента, возможностью использования торца одного дугообразного магнитопровода и концевого участка другого дугообразного магнитопровода в качестве рабочих поверхностей зазора со стороны статора. Данное обстоятельство обуславливает большую глубину коммутации, что в сочетании с технологичностью и широким распространением дугообразных магнитопроводов, например, в трансформаторостроении определяет высокую эффективность данного статора.The technical and economic advantage of the claimed stator is a relatively large air gap due to the angular shape of the rotor element, the possibility of using the end face of one arcuate magnetic circuit and the end portion of another arcuate magnetic circuit as the working surfaces of the gap on the stator side. This circumstance leads to a large depth of switching, which, in combination with manufacturability and the widespread distribution of arcuate magnetic cores, for example, in transformer construction, determines the high efficiency of this stator.

Источники информацииInformation sources

1. А.с. СССР № 732572 / В.К.Александров и др. - Ветроагрегат, Б.И. № 17, 1980 г., F03D 3/30.1. A.S. USSR No. 732572 / V.K.Alexandrov et al. - Windmill, B.I. No. 17, 1980, F03D 3/30.

2. А.с. СССР № 861716 / И.П.Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат, Б.И. № 11, 1981 г., F03D 1/00.2. A.S. USSR No. 861716 / I.P. Kopylov et al. - Gearless wind turbine, B.I. No. 11, 1981, F03D 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 F03D 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 F03D 9/00.

Claims

The stator of the wind generator containing two magnetic cores, a magnetic field source and a coil, characterized in that the magnetic cores are made in the form of rods curved in the form of arcs having two end sections and a jumper, while a magnetic field source is placed between the inner and outer sides of the first end sections of the arcs and in the space between the second end sections is a rotor element.