RU2345250C1 - Wind electric generator of segment type - Google Patents

Wind electric generator of segment type Download PDF

Info

Publication number
RU2345250C1
RU2345250C1 RU2007127748/06A RU2007127748A RU2345250C1 RU 2345250 C1 RU2345250 C1 RU 2345250C1 RU 2007127748/06 A RU2007127748/06 A RU 2007127748/06A RU 2007127748 A RU2007127748 A RU 2007127748A RU 2345250 C1 RU2345250 C1 RU 2345250C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
central pipe
segment type
central
generator
Prior art date
Application number
RU2007127748/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Литвиненко (RU)
Александр Михайлович Литвиненко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2007127748/06A priority Critical patent/RU2345250C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2345250C1 publication Critical patent/RU2345250C1/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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention is related to wind-power engineering and may be used for generation of electric energy. Wind power generating set of segment type comprises tower, rotary base, windwheel with rotor elements, stator elements and tail element. Wind power generating set is equipped with central pipe, front end of which has generator fixed to it, and back end contains windwheel. Rotary base is equipped with rotating rollers, which are installed outside central pipe. Inside central pipe in bearings, central rod is installed, which is connected to rotary base at the front with its bracket, and at the back it is fixed to tail element.
EFFECT: possibility for storm gusts to pass without significant effect at power structures.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.The invention relates to the field of wind energy and can be used to generate electricity.

Известна конструкция генератора с расположением на башне поворотного ветроколеса, снабженного устройством установки на ветер [1].A known design of the generator with the location on the tower of a rotary wind wheel equipped with a device for installation in the wind [1].

Данный ветроагрегат имеет башню традиционного типа. Известен также ветрогенератор [2], который содержит башню, две соединенные под углом рамы, связанные с опорой в местах соединения с центральным поворотным опорным узлом, вращающееся основание ветроколеса с горизонтальной осью, установленные на стойках (башнях) рам, поддерживающие тележки, мультипликаторы, генераторы и поворотные основания, отличающийся тем, что рамы снабжены шарнирами, установленными в центральном опорном узле, и имеют направляющие механизмы и синхронизирующее устройство.This wind turbine has a traditional type of tower. Also known is a wind generator [2], which contains a tower, two angled frames connected to a support at the junction with a central rotary support unit, a rotating base of the wind wheel with a horizontal axis, mounted on frames (towers) of frames, supporting trolleys, animators, generators and rotary bases, characterized in that the frames are provided with hinges installed in the central support unit and have guiding mechanisms and a synchronizing device.

Недостатком данного устройства является наличие ветроколесных стоек с генераторами традиционного классического типа, не обеспечивающими высокие линейные скорости относительно перемещения ротора и статора.The disadvantage of this device is the presence of wind-struts with generators of the traditional classical type that do not provide high linear speeds relative to the movement of the rotor and stator.

Из известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветрогенератор [3] сегментного типа, который включает в себя: башню, выполненную в виде пространственной фигуры, которая составлена из стержней, являющихся катетами двух прямоугольных треугольников с общим катетом (стержнем) и гипотенузами (стержнями), при этом дугообразный стержень соединяет вершины данных треугольников. Продолжением верхнего стержня является подшипниковый узел, в котором вращается ступица ветроколеса, имеющего лопасти, которые соединены ферромагнитной роторной пластиной, являющейся одновременно концевой аэродинамической шайбой. Роторные пластины (роторные элементы) входят в периодический магнитный контакт со статорным элементом, укрепленным на криволинейном стержне. Стержни имеют в средней части перемычку, на которой укреплен руль, который также скреплен со стержнем. Дугообразные стержни соединены с опорой, установленной в шарнире, закрепленном на опорной плите.Of the known analogues, the closest to the claimed essential features is a segment type wind generator [3], which includes: a tower made in the form of a spatial figure, which is composed of rods that are legs of two rectangular triangles with a common leg (rod) and hypotenuses (rods), while an arcuate rod connects the vertices of these triangles. A continuation of the upper rod is a bearing assembly in which the hub of a wind wheel rotates, having blades that are connected by a ferromagnetic rotor plate, which is also the end aerodynamic washer. Rotor plates (rotor elements) enter into periodic magnetic contact with a stator element mounted on a curved rod. The rods have a jumper in the middle part, on which the steering wheel is mounted, which is also fastened to the rod. Arcuate rods are connected to a support mounted in a hinge mounted on a base plate.

Недостатком устройства являются большие массогабаритные показатели и отсутствие буревой защиты.The disadvantage of this device is the large overall dimensions and the lack of drilling protection.

Изобретение направлено на уменьшение зависимости от буревых порывов ветра.The invention is aimed at reducing dependence on gusts of wind gusts.

Это достигается тем, что ветроэнергоагрегат сегментного типа содержит башню, вращающееся основание, ветроколесо с горизонтальной осью, генератор со статорными и роторными элементами и хвостовой элемент. Согласно изобретению вращающееся основание снабжено вращающимися роликами, которые установлены снаружи центральной трубы, на переднем конце которой закреплен генератор, а на заднем конце - ветроколесо, причем внутри центральной трубы установлен в подшипниках центральный стержень, который спереди прикреплен к вращающемуся основанию, а сзади - к хвостовому элементу.This is achieved by the fact that the segment type wind turbine contains a tower, a rotating base, a wind wheel with a horizontal axis, a generator with stator and rotor elements and a tail element. According to the invention, the rotating base is provided with rotating rollers which are mounted outside the central pipe, on the front end of which the generator is fixed, and a wind wheel at the rear end, with a central shaft mounted in bearings in the central pipe, which is attached to the rotating base at the front and to the tail base at the rear. element.

Достижение технического результата обусловлено полым исполнением центральной трубы 7, внутри которой на подшипниках установлен центральный стержень, несущий хвостовой элемент.The achievement of the technical result is due to the hollow execution of the central pipe 7, inside of which a central rod supporting the tail element is mounted on the bearings.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан ветроэнергоагрегат, вид сбоку в разрезе, на фиг.2 - вид спереди, на фиг.3 - разрез по середине центральной трубы и по верхнему ролику, на фиг.4 - разрез по поддерживающим вращающимся роликам.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a wind power unit, a side view in section, in Fig. 2 is a front view, in Fig. 3 is a section in the middle of the central pipe and along the upper roller, in Fig. 4 is a section in supporting rotating commercials.

Ветроэнергоагрегат сегментного типа включает в себя башню 1, скрепленную с кронштейном 2, на котором укреплены статорные элементы - магнитопроводы 3 статора с обмотками 4 и центральный стержень 5, на котором установлены подшипники 6, а на них, в свою очередь, установлена центральная труба 7.The segment type wind power unit includes a tower 1, fastened with an arm 2, on which stator elements are mounted - stator magnetic circuits 3 with windings 4 and a central rod 5, on which bearings 6 are mounted, and on them, in turn, a central tube 7 is mounted.

На переднем конце центральной трубы с помощью спиц 8 укреплен обод 9 генератора с роторными элементами 10, в качестве которых могут выступать или ферромагнитные зубцы (индукторное исполнение), или постоянные магниты (классическое исполнение синхронного генератора). Центральная труба 7 покоится на вращающихся роликах 11, установленных на вращающемся основании 12. Сверху труба прижимается роликом 13, установленным в верхнем кронштейне 14. На заднем конце центральной трубы 7 с помощью спиц 15 укреплен обод 16 ветроколеса, на котором с помощью упругих шарниров 17 установлены лопасти 18. На заднем конце центрального стержня 5 установлен хвостовой элемент 19, крепящийся через отверстия 20. Положение лопастей при буревом порыве показано на фиг.1 пунктиром. В индукторном исполнении имеются статорные источники возбуждения (магниты) 21.At the front end of the central pipe, with the help of spokes 8, a generator rim 9 with rotor elements 10 is strengthened, which can be either ferromagnetic teeth (inductor design) or permanent magnets (classic synchronous generator design). The central pipe 7 rests on the rotating rollers 11 mounted on the rotating base 12. From above, the pipe is pressed by a roller 13 mounted in the upper bracket 14. At the rear end of the central pipe 7, the rim 16 of the wind wheel is mounted using spokes 15, on which the elastic wheels 17 are mounted blades 18. At the rear end of the central rod 5, a tail element 19 is mounted, fastened through holes 20. The position of the blades during a gust of gust is shown in dotted line in FIG. In the inductor design there are stator excitation sources (magnets) 21.

Описание работы устройства. Набегающий ветровой поток, направленный на фиг.1 слева направо, приводит в движение ветроколесо воздействием на лопасти 18. Движение с помощью спиц 15, центральной трубы 7, спиц 8 и обода 9 передается на роторные элементы 10 генератора, которые, взаимодействуя с магнитными системами 3, наводят ЭДС в катушках 4 статора. При изменении направления ветра, ветровое воздействие через хвостовой элемент 19 передается на центральный стержень 5, подшипники 6, центральную трубу 7, ролики 11, на вращающееся основание 12, которое ориентирует агрегат на ветер.Description of the operation of the device. The incident wind flow directed from Fig. 1 from left to right drives the wind wheel by acting on the blades 18. The movement using the spokes 15, the central pipe 7, the spokes 8 and the rim 9 is transmitted to the rotor elements 10 of the generator, which, interacting with the magnetic systems 3 induce EMF in the coils of 4 stator. When changing the direction of the wind, the wind effect through the tail element 19 is transmitted to the central shaft 5, bearings 6, the central pipe 7, rollers 11, to the rotating base 12, which orientes the unit to the wind.

Защита от буревых порывов осуществляется поворотом лопастей 15 в радиальных плоскостях в упругих шарнирах 17 в положение, показанное на фиг.1 пунктиром.Protection from gusts of gusts is carried out by turning the blades 15 in radial planes in the elastic hinges 17 to the position shown by a dotted line in FIG.

Достоинством данного агрегата является, кроме устойчивости к буревым порывам ветра, оптимальная развесовка на вращающееся основание, заключающаяся в том, что масса генератора уравновешена массой ветроколеса с хвостовым элементом.The advantage of this unit is, in addition to resistance to storm gusts of wind, the optimal weight distribution on a rotating base, which consists in the fact that the mass of the generator is balanced by the mass of the wind wheel with the tail element.

Источники информацииInformation sources

1. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра, М.: Энергоатомиздат, 1983, стр.109-110, рис.5.28; 5.29.1. Shefter Ya.I. The use of wind energy, Moscow: Energoatomizdat, 1983, pp. 109-110, Fig. 5.28; 5.29.

2. Патент РФ №2187019 / А.М.Литвиненко - Ветроэнергетическая установка / Опубл. Б.И. №22, 2002, F03 05/04, заявка №2001101581/06 от 16.01.2001.2. RF patent No. 2187019 / A. M. Litvinenko - Wind power installation / Publ. B.I. No. 22, 2002, F03 05/04, application No. 200111581/06 dated January 16, 2001.

3. Патент РФ №2286478 / А.М.Литвиненко - Ветроэлектроагрегат сегментного типа / Опубл. Б.И. №30 от 10.07.2006, F03D 9/00, заявка №2005102247/06 от 31.01.2005.3. RF patent No. 2286478 / A. M. Litvinenko - Wind-driven power generating unit of segment type / Publ. B.I. No. 30 dated 10.07.2006, F03D 9/00, application No. 2005102247/06 dated January 31, 2005.

Claims (1)

Ветроэнергоагрегат сегментного типа, содержащий башню, вращающееся основание, ветроколесо с горизонтальной осью, генератор со статорными и роторными элементами и хвостовой элемент, отличающийся тем, что вращающееся основание снабжено вращающимися роликами, которые установлены снаружи центральной трубы, на переднем конце которой закреплен генератор, а на заднем конце - ветроколесо, причем внутри центральной трубы в подшипниках установлен центральный стержень, который спереди прикреплен к вращающемуся основанию, а сзади к хвостовому элементу. A segment type wind turbine unit comprising a tower, a rotating base, a horizontal-axis wind wheel, a generator with stator and rotor elements and a tail element, characterized in that the rotating base is provided with rotating rollers that are mounted outside the central pipe, on the front end of which the generator is fixed, and on the rear end is a wind wheel, and inside the central tube in the bearings there is a central rod, which is attached to the rotating base in front and to the tail end at the rear ementu.
RU2007127748/06A 2007-07-19 2007-07-19 Wind electric generator of segment type RU2345250C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127748/06A RU2345250C1 (en) 2007-07-19 2007-07-19 Wind electric generator of segment type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127748/06A RU2345250C1 (en) 2007-07-19 2007-07-19 Wind electric generator of segment type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2345250C1 true RU2345250C1 (en) 2009-01-27

Family

ID=40544276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007127748/06A RU2345250C1 (en) 2007-07-19 2007-07-19 Wind electric generator of segment type

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2345250C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669722C2 (en) * 2016-11-08 2018-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Wind power plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669722C2 (en) * 2016-11-08 2018-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Wind power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2347105C1 (en) Wind electric generator of segment type
AU708514B2 (en) Horizontal axis wind turbine
DK1177380T3 (en) Wind turbine with inclined blade blades
KR101987839B1 (en) High efficiency wind power generator using Magnus effect
KR101401685B1 (en) Street light electric generator
JP2013507573A (en) Energy conversion assembly
US8536725B2 (en) Compact wind and water turbine systems
RU2383774C1 (en) Wind-powered generator
RU153807U1 (en) VERTICAL AXLE WIND TURBINE
US20150292480A1 (en) Twin directional turbine / alternator / generator for wind power generation
RU2334895C1 (en) Segment-type windmill
RU2345250C1 (en) Wind electric generator of segment type
KR101197289B1 (en) wind power generator
RU2286478C2 (en) Segment-type wind-mill electric generating set
US8269389B1 (en) Electrical energy generator and method
RU2390653C1 (en) Gear-free wind electric plant
JP2004162684A (en) Double windmill power generating device
US20100295314A1 (en) Floating wind turbine
RU2361111C1 (en) Wind-driven power plant
RU2345249C1 (en) Wind electric generator of segment type
EP2430305A2 (en) Compact wind and water turbine systems
KR101943845B1 (en) Horizontal wind power generator
RU2645883C2 (en) Wind power plant
RU2337251C1 (en) Direct-drive wind power generator
KR101073389B1 (en) Wind power generator

Legal Events

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

Effective date: 20090720