RU2514379C2

RU2514379C2 - Windmill stator

Info

Publication number: RU2514379C2
Application number: RU2012105972/07A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко; Татьяна Аркадьевна Казак
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2014-04-27
Also published as: RU2012105972A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to wind-power engineering. Invention aims at increasing efficiency of magnetic core U-like poles. Windmill stator comprises magnetic field source, U-like magnetic cores, coils and fasteners. Excitation sources are fitted outside the poles of the main U-shape magnetic core. Note here that inner skewed poles of extra U-shape magnetic cores face the external sides of excitation source. Note here that tightening fasteners are arranged at the external sides of extra U-shape magnetic cores.

EFFECT: better manufacturability and stability.

1 dwg

Description

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

Известен статор [Пат. РФ №2383779, заявка №2008112386/06 от 31.03.2008, опубл. 10.03.2010, Бюл. №7 - Статор ветроэлектроагрегата / А.М.Литвиненко, М.А.Грибкова], в котором Г-образные магнитопроводы установлены на катушке, размещенной в плоскости, параллельной плоскостям вращения ветроколес, причем воздушные зазоры магнитопроводов ориентированы в противоположных направлениях.Known stator [Pat. RF №2383779, application No. 2008112386/06 dated 03/31/2008, publ. 03/10/2010, Bull. No. 7 - Stator of a wind turbine / A.M. Litvinenko, M. A. Gribkova], in which the L-shaped magnetic circuits are mounted on a coil placed in a plane parallel to the planes of rotation of the wind wheels, and the air gaps of the magnetic circuits are oriented in opposite directions.

Его недостатком является невозможность применения в его составе U-образных магнитопроводов, широко распространенных в практике.Its disadvantage is the impossibility of using U-shaped magnetic cores, which are widespread in practice, in its composition.

Такие или близкие к ним П-образные магнитопроводы применены в статоре с двумя ветроколесами [Пат. РФ №2379548, заявка №2008128613/06 от 14.07.2008, опубл. 20.01.2010, Бюл. №2 - Статор ветроэлектрогенератора / А.М.Литвиненко], статор содержит два П-образных магнитопровода со средними участками и концевыми верхними и нижними участками, размещенный между средними участками магнитопроводов источник магнитного поля, и охватывающую средние участки магнитопроводов катушку, причем роторные элементы одного ветроколеса замыкают верхние концевые участки магнитопроводов, а роторные элементы второго ветроколеса замыкают их нижние концевые участки.Such or close to them, U-shaped magnetic cores are used in a stator with two wind wheels [Pat. RF №2379548, application No. 2008128613/06 dated 07/14/2008, publ. 01/20/2010, Bull. No. 2 - Stator of the wind generator / A.M. Litvinenko], the stator contains two U-shaped magnetic cores with middle sections and end upper and lower sections, a magnetic field source located between the middle sections of the magnetic circuits, and a coil covering the middle sections of the magnetic circuits, with rotor elements of one the wind wheels close the upper end sections of the magnetic circuits, and the rotor elements of the second wind wheel close their lower end sections.

Недостатком этого статора являются его удовлетворительные массогабаритные показатели, которые наблюдаются лишь в том случае, когда статор располагается на минимальном расстоянии между колесами по линии, соединяющей их центры. Любое смещение от этой линии вверх или вниз приводит к увеличению длины перемычки, что естественно увеличивает массу и габариты.The disadvantage of this stator is its satisfactory weight and size indicators, which are observed only when the stator is located at a minimum distance between the wheels along the line connecting their centers. Any displacement from this line up or down leads to an increase in the length of the jumper, which naturally increases the mass and dimensions.

Из известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является статор ветроэлектрогенератора [Пат. РФ №2361112, заявка №2007141245, опубл. 10.07.2009, Бюл. №19 - Статор ветроэлектрогенератора / А.М.Литвиненко, А.С.Голубова, С.Ю.Сафонов, А.А.Швачко] сегментного типа, который содержит источник магнитного поля, U-образные магнитопроводы с рабочими катушками и крепежные элементы. Магнитопроводы размещены параллельно относительно друг друга, причем между одной парой стержней магнитопроводов установлен источник возбуждения, а вторая пара стержней магнитопроводов обращена к рабочему воздушному зазору.Of the known analogues, the stator of the wind generator is the closest to the claimed one in terms of the essential features [Pat. RF №2361112, application No. 2007141245, publ. 07/10/2009, bull. No. 19 - the stator of the wind generator / A. M. Litvinenko, A. S. Golubova, S. Yu. Safonov, A. A. Shvachko] of the segment type, which contains a magnetic field source, U-shaped magnetic circuits with working coils and fasteners. The magnetic cores are arranged parallel to one another, and an excitation source is installed between one pair of cores of the cores of the magnetic cores, and the second pair of cores of the magnetic cores faces the working air gap.

Недостатком данного статора является то, что он приспособлен к работе только с одной стойкой U-образного магнитопровода, а вторая лишь занимает место на основании и не участвует в создании рабочего воздушного зазора.The disadvantage of this stator is that it is adapted to work with only one rack of the U-shaped magnetic circuit, and the second only takes place on the base and does not participate in creating a working air gap.

Изобретение направлено на увеличение степени использования стоек U-образных магнитопроводов.The invention is aimed at increasing the degree of use of racks of U-shaped magnetic cores.

Это достигается тем, что у статора ветроэлектрогенератора, содержащего источник магнитного поля, U-образные магнитопроводы, катушки и крепежные элементы, согласно изобретению источники возбуждения установлены снаружи стоек основного U-образного магнитопровода, а к внешним сторонам источника возбуждений обращены внутренние стойки со скосами дополнительных U-образных магнитопроводов, также на внешних сторонах дополнительных U-образных магнитопроводов установлены стягивающие крепежные элементы.This is achieved by the fact that the stator of a wind generator containing a magnetic field source, U-shaped magnetic circuits, coils and fasteners, according to the invention, the excitation sources are installed outside the racks of the main U-shaped magnetic circuit, and to the external sides of the excitation source, the inner racks with bevels additional U -shaped magnetic cores, also on the outer sides of the additional U-shaped magnetic cores are installed tightening fasteners.

Технический результат, получаемый при использовании данного статора, заключается в том, что в его составе находятся исключительно U-образные магнитопроводы, а также в том, что в конечном итоге улучшает степень использования ферромагнитных материалов.The technical result obtained by using this stator is that it contains exclusively U-shaped magnetic circuits, as well as ultimately improves the degree of use of ferromagnetic materials.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где показан заявленный статор, вид спереди.The invention is illustrated in the drawing, which shows the claimed stator, front view.

Статор ветроэлектрогенератора состоит из основания 1 с центральной выемкой, к бокам основания с помощью болтов 2 прикреплены вспомогательные магнитопроводы, имеющие внешние 3 и внутренние 4 стойки, на внутренних стойках укреплены катушки 5. В состав статора входит также центральный магнитопровод 6. Снаружи стоек основного U-образного магнитопровода установлены источники возбуждения 7, например, постоянные магниты, к внешним сторонам 8 источника возбуждения обращены внутренние стойки со скосами 4 U-образных магнитопроводов, на лопастях ветроколес укреплены ферромагнитные замыкающие элементы 9 ротора, внешние стойки 3 дополнительных U-образных магнитопроводов снабжены накладками 10, которые стянуты болтами 11 с гайками.The stator of the wind generator consists of base 1 with a central recess, auxiliary magnetic cores having external 3 and internal 4 racks are attached to the sides of the base with bolts 2, coils 5 are strengthened on the internal racks. The stator also includes a central magnetic circuit 6. Outside of the main U- racks excitation sources 7, for example, permanent magnets, are installed on the shaped magnetic core, inner racks with bevels 4 of the U-shaped magnetic circuits facing the outer blades 8 of the excitation source are facing the wind blades the ferromagnet locking elements 9 of the rotor are strengthened, the outer racks 3 of the additional U-shaped magnetic circuits are provided with plates 10, which are pulled together by bolts 11 with nuts.

Статор работает следующим образом: при вращении ветроколес замыкающие роторные элементы 9 (показанные для правой пары магнитопроводов) замыкают магнитную цепь: воздушный зазор - стойка 4 - источник возбуждения 7 - правая стойка магнитопровода 6 - воздушный зазор - элемент 9 - воздушный зазор. Коммутируемый магнитный поток наводит в катушках 5 ЭДС, которая далее передается потребителю.The stator operates as follows: during rotation of the wind wheels, the closing rotor elements 9 (shown for the right pair of magnetic cores) close the magnetic circuit: air gap - rack 4 - excitation source 7 - right rack magnetic core 6 - air gap - element 9 - air gap. The switched magnetic flux induces EMF in coils 5, which is then transmitted to the consumer.

Технико-экономическим преимуществом данного статора является его высокая технологичность, а также повышенная виброустойчивость, так как болты 11 несколько деформируют внешние магнитопроводы, сближая стойки 3 и 4, таким образом, что магнитопроводы находятся в сжатом, устойчивом к вибрации состоянии.The technical and economic advantage of this stator is its high adaptability, as well as increased vibration resistance, since the bolts 11 slightly deform the external magnetic circuits, bringing racks 3 and 4 closer together, so that the magnetic cores are in a compressed, vibration-resistant state.

Claims

The stator of the wind generator containing a magnetic field source, U-shaped magnetic cores, coils and fasteners, excitation sources, characterized in that the excitation sources are installed outside the racks of the main U-shaped magnetic circuit, and the external racks with slopes of additional U- are turned to the outer sides of the excitation source shaped magnetic cores, as well as on the outer sides of the additional U-shaped magnetic cores installed tightening fasteners.