RU2383779C2 - Windmill stator - Google Patents

Windmill stator Download PDF

Info

Publication number
RU2383779C2
RU2383779C2 RU2008112386/06A RU2008112386A RU2383779C2 RU 2383779 C2 RU2383779 C2 RU 2383779C2 RU 2008112386/06 A RU2008112386/06 A RU 2008112386/06A RU 2008112386 A RU2008112386 A RU 2008112386A RU 2383779 C2 RU2383779 C2 RU 2383779C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coil
wind
magnetic cores
stator
magnetic
Prior art date
Application number
RU2008112386/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008112386A (en
Inventor
Александр Михайлович Литвиненко (RU)
Александр Михайлович Литвиненко
Мария Андреевна Грибкова (RU)
Мария Андреевна Грибкова
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 RU2008112386/06A priority Critical patent/RU2383779C2/en
Publication of RU2008112386A publication Critical patent/RU2008112386A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2383779C2 publication Critical patent/RU2383779C2/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
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • 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

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to wind power engineering and can be used in wind-driven generators with, primarily, low-speed windwheels. Wind-driven generator stator comprises coil, excitation source and magnetic cores. The latter are fitted on coil arranged in plane parallel to those of windwheel rotation. Note here that air gaps in magnetic cores are oriented in opposite directions from coil center to its periphery.
EFFECT: ease of manufacture thanks to applying coil-type windings and shunting one of magnetic cores (windwheel stopped) to rule out magnetic flux reduction in another core, higher emf efficiency.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с преимущественно тихоходными колесами.The invention relates to the field of wind energy, namely to wind generators with predominantly low-speed wheels.

Известны ветроэлектрогенераторы со статорами традиционного типа [1] или сегментного типа [2].Known wind generators with stators of the traditional type [1] or segment type [2].

Из всех известных аналогов наиболее близким является статор ветроэлектрогенератора сегментного типа [3], который выполнен на основе магнитной системы и включает в себя катушки, источник возбуждения и магнитопроводы.Of all the known analogues, the closest is the stator of a segment-type wind generator [3], which is based on a magnetic system and includes coils, an excitation source and magnetic circuits.

Недостатком данного статора является то, что он приспособлен к работе только с двумя ветроколесами, поскольку имеет катушку, размещенную перпендикулярно плоскостям вращения ветроколес.The disadvantage of this stator is that it is adapted to work with only two wind wheels, since it has a coil placed perpendicular to the planes of rotation of the wind wheels.

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 содержит катушку, источник возбуждения и магнитопроводы, причем согласно изобретению магнитопроводы установлены на катушке, размещенной в плоскости, параллельной плоскостям вращения ветроколес, причем воздушные зазоры магнитопроводов ориентированы в противоположных от центра катушки направлениях.This is achieved by the fact that the stator of the wind generator contains a coil, an excitation source and magnetic cores, according to the invention the magnetic cores are mounted on a coil placed in a plane parallel to the planes of rotation of the windwheels, and the air gaps of the magnetic cores are oriented in opposite directions from the center of the coil.

Технический результат обеспечивается за счет того, что в статоре ветроэлектрогенератора, содержащем катушку, источник возбуждения и магнитопроводы, установленные на катушке, размещенной в плоскости, параллельной плоскостям вращения ветроколес, причем воздушные зазоры магнитопроводов ориентированы в противоположных направлениях, полюсные наконечники имеют простую технологическую форму и количество комплектов из источников возбуждения и полюсных наконечников ограничено лишь габаритами катушки и количеством ветроколес, которых может быть более двух.The technical result is provided due to the fact that in the stator of the wind generator containing the coil, the excitation source and the magnetic cores installed on the coil placed in a plane parallel to the planes of rotation of the windwheels, the air gaps of the magnetic cores are oriented in opposite directions, the pole pieces have a simple technological shape and quantity sets of excitation sources and pole pieces is limited only by the dimensions of the coil and the number of wind wheels that can em be more than two.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен статор с ветроэлектрогенератором, вид спереди, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 увеличено изображена обмотка с магнитопроводами, вид спереди, и на фиг.4 - разрез по одному из магнитопроводов.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a stator with a wind generator, front view, Fig. 2 is a side view, Fig. 3 shows a winding with magnetic cores, a front view, and Fig. 4 is a section through one of the cores .

Ветроэлектрогенератор имеет башню 1, на которой установлено поворотное основание 2 с траверсой 3. На траверсе закреплены подшипниковые узлы 4 ветроколес 5. На основании также укреплена стойка 6 с верхним ветроколесом 7 и его подшипниковым узлом 8, а также катушка 9, статор верхнего ветроколеса 10 и статоры боковых ветроколес 11, 12. Ветроэлектрогенератор содержит хвост 13, а каждый статор содержит источник возбуждения 14 (постоянный магнит). Статор ветроэлектрогенератора содержит источник возбуждения (постоянный магнит) и два наконечника «Г»-образной формы. Первый наконечник «Г»-образной формы содержит первую сторону 15 и вторую сторону 16, с которыми в зазоре контактируют зубцы 17 роторного элемента 18. Зубцы на фиг.1 и фиг.2 условно не показаны из-за малого масштаба. Второй наконечник аналогично содержит первую сторону 19 и вторую 20, с которой также контактируют в воздушном зазоре зубцы 17 (их вторая сторона). Катушка 9, как видно на фиг.1 и фиг.3, имеет форму тора, и, как видно из фиг.1 и 2, размещена в плоскости, параллельной плоскостям вращения ветроколес. Магнитопроводы 10, 11 и 12 установлены на противоположных от центра сторонах катушки 9 (см. фиг.3). Воздушные зазоры их также ориентированы в противоположных от центра направлениях (от центра по радиусу к периферии). Эта ориентация сохраняется для любых магнитопроводов относительно катушки 9, при этом их может быть не только 3, как показано на фиг.3, но и больше. Таким образом, воздушные зазоры 21 между сторонами 16, 20 и зубцами 17 также расположены на периферии катушки 9. Следовательно, путь магнитного потока следующий: северный полюс магнита 14, первая сторона 15, вторая сторона 16 верхнего наконечника (фиг.4), воздушный зазор 21, зубец 17, воздушный зазор 21, вторая сторона 20 и первая 19 нижнего наконечника (фиг.4), южный полюс магнита 14. Как следует из фиг.4, вторые стороны 16 и 20 верхнего и нижнего наконечников служит лишь для концентрации магнитного потока в зазоре 21. Крепление катушки осуществляется планками 22 и болтами 23.The wind generator has a tower 1, on which a rotary base 2 with a traverse 3 is mounted. Bearing assemblies 4 of the wind wheel 5 are mounted on the traverse. A stand 6 with the upper wind wheel 7 and its bearing assembly 8, as well as a coil 9, a stator of the upper wind wheel 10 and the stators of the lateral wind wheels 11, 12. The wind generator contains a tail 13, and each stator contains an excitation source 14 (permanent magnet). The stator of the wind generator contains an excitation source (permanent magnet) and two tips "G" -shaped. The first tip of the "G" -shaped form comprises a first side 15 and a second side 16, with which the teeth 17 of the rotor element 18 are in contact with the gap. The teeth in figure 1 and figure 2 are not shown conditionally due to the small scale. The second tip likewise comprises a first side 19 and a second 20, with which the teeth 17 (their second side) also come into contact in the air gap. The coil 9, as can be seen in figure 1 and figure 3, has the shape of a torus, and, as can be seen from figures 1 and 2, is placed in a plane parallel to the planes of rotation of the wind wheels. Magnetic cores 10, 11 and 12 are installed on opposite sides of the center of the coil 9 (see figure 3). Their air gaps are also oriented in opposite directions from the center (from the center along the radius to the periphery). This orientation is maintained for any magnetic circuits relative to the coil 9, while there may be not only 3, as shown in figure 3, but also more. Thus, the air gaps 21 between the sides 16, 20 and the teeth 17 are also located on the periphery of the coil 9. Therefore, the magnetic flux path is as follows: the north pole of the magnet 14, the first side 15, the second side 16 of the upper tip (figure 4), the air gap 21, tooth 17, air gap 21, second side 20 and first 19 of the lower tip (FIG. 4), south pole of magnet 14. As follows from FIG. 4, the second sides 16 and 20 of the upper and lower tips serve only to concentrate the magnetic flux in the gap 21. The fastening of the coil is carried out by straps 22 and bolted 23.

Статор работает следующим образом: при вращении ветроколес роторные элементы 18 с зубцами 17, установленные на лопастях ветроколес 5, 7, периодически входят в магнитный контакт каждый со своим магнитопроводом, а именно зубцы 17 со вторыми сторонами 16, 20 наконечников. В результате в катушке 9, примыкающей к источнику возбуждения, наводится ЭДС, которая дальше передается потребителю.The stator works as follows: during rotation of the wind wheel, the rotor elements 18 with teeth 17 mounted on the blades of the wind wheels 5, 7 periodically enter into magnetic contact each with its own magnetic circuit, namely, teeth 17 with the second sides 16, 20 of the tips. As a result, in the coil 9 adjacent to the excitation source, an EMF is induced, which is then transmitted to the consumer.

Технико-экономическим преимуществом данного статора является его высокая технологичность, основанная на использовании обмотки катушечного типа, а также на том, что при возможном шунтировании одного из магнитопроводов (при остановленном ветроколесе) магнитный поток в другом не уменьшается, а при вращении двух ветроколес и соответственно роторных элементов ЭДС в ветвях катушки суммируются. Кроме того, возможно подключение нескольких (более двух) ветроколес, тогда как в прототипе можно подключить только два ротора-ветроколеса.The techno-economic advantage of this stator is its high manufacturability, based on the use of a coil type winding, as well as the fact that with the possible shunting of one of the magnetic circuits (when the wind wheel is stopped), the magnetic flux in the other does not decrease, and when two wind wheels and, accordingly, rotor ones rotate EMF elements in the branches of the coil are summed. In addition, it is possible to connect several (more than two) wind wheels, while in the prototype only two rotors-wind wheels can be connected.

Источники информацииInformation sources

А.с. СССР №8617116 / И.П.Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат БИ №11, 1981, F03D 1/100.A.S. USSR No. 8617116 / I.P. Kopylov et al. - Direct gear wind turbine BI No. 11, 1981, F03D 1/100.

Патент РФ №2204734 / A.M.Литвиненко - Статор ветроэлектрогенератора. БИ №14, от 20.05.2003, №2001129417/06 от 31.10.2001, МКИ F03D 9/100.RF patent No. 2204734 / A.M. Litvinenko - Stator of a wind generator. BI No. 14, dated May 20, 2003, No. 2001129417/06 dated October 31, 2001, MKI F03D 9/100.

Патент РФ №2298687 - Статор ветроэлектроагрегата, опубл. БИ №13, от 10.05.2007, з-ка №2006104645/06, от 14.02.2006, МПК F03D 9/00; Н02К 21/00.RF patent №2298687 - Stator of a wind power unit, publ. BI No. 13, dated May 10, 2007, building No. 2006104645/06, dated February 14, 2006, IPC F03D 9/00; Н02К 21/00.

Claims (1)

Статор ветроэлектрогенератора, содержащий катушку, источник возбуждения и магнитопроводы, отличающийся тем, что магнитопроводы установлены на катушке, размещенной в плоскости, параллельной плоскостям вращения ветроколес, причем воздушные зазоры магнитопроводов ориентированы в противоположных направлениях. The stator of the wind generator containing a coil, a source of excitation and magnetic cores, characterized in that the magnetic cores are mounted on a coil placed in a plane parallel to the planes of rotation of the windwheels, and the air gaps of the magnetic cores are oriented in opposite directions.
RU2008112386/06A 2008-03-31 2008-03-31 Windmill stator RU2383779C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112386/06A RU2383779C2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Windmill stator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112386/06A RU2383779C2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Windmill stator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008112386A RU2008112386A (en) 2009-10-10
RU2383779C2 true RU2383779C2 (en) 2010-03-10

Family

ID=41260314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008112386/06A RU2383779C2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Windmill stator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2383779C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514379C2 (en) * 2012-02-17 2014-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Windmill stator
RU2523523C2 (en) * 2011-11-17 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" Windmill stator
RU2523685C2 (en) * 2012-02-06 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Segmented windmill stator
RU2523683C2 (en) * 2012-02-06 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Stator
RU2555605C2 (en) * 2011-10-04 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Wind power unit stator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555605C2 (en) * 2011-10-04 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Wind power unit stator
RU2523523C2 (en) * 2011-11-17 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" Windmill stator
RU2523685C2 (en) * 2012-02-06 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Segmented windmill stator
RU2523683C2 (en) * 2012-02-06 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Stator
RU2514379C2 (en) * 2012-02-17 2014-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Windmill stator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008112386A (en) 2009-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2298687C1 (en) Stator for wind power plant
RU2383779C2 (en) Windmill stator
EP1703623A3 (en) An electrical rotation machine and a wind turbine system
JP2011528890A (en) Permanent magnet excitation type synchronous machine
JP2011528890A6 (en) Permanent magnet excitation type synchronous machine
RU2395714C1 (en) Electric generator stator
US20080224475A1 (en) Power generation
RU2204734C1 (en) Windmill-electric generator stator
RU2270363C1 (en) Wind-driven electric generator rotor
KR20020083700A (en) A motive not strength dynamo
RU2528428C2 (en) Induction-type wind electric generator
RU2334895C1 (en) Segment-type windmill
RU2275530C1 (en) Rotor or segment wind power generator
RU2361112C1 (en) Stator of wind power generator
JP2004162684A (en) Double windmill power generating device
RU2379546C1 (en) Stator of wind-driven electric generator
RU2303160C1 (en) Stator of wind electric generator
RU2379548C1 (en) Stator of wind-driven electric generator
RU2334896C1 (en) Windmill generator stator
RU2454563C2 (en) Segmental wind-driven electric generator rotor
CN101436806A (en) Rotor and stator dual rotation type acceleration generator
RU2361111C1 (en) Wind-driven power plant
US9194373B2 (en) Air cooling of wind turbine generator
RU2358150C1 (en) Rotor of wind-powered electric generator
RU53828U1 (en) MULTIPLE MAGNETIC ELECTRIC MACHINE

Legal Events

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

Effective date: 20100401