RU2517513C2

RU2517513C2 - Rotor of segment windmill

Info

Publication number: RU2517513C2
Application number: RU2012105971/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2014-05-27
Also published as: RU2012105971A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to wind-power engineering. Segment windmill rotor comprises hub, blades, rim and ferromagnetic bodies arranged at said rim. Said ferromagnetic bodies are composed by pipe lengths of rectangular cross-section. Pipe length mid section has recess of the section three sides while fourth side has a flexure with its line perpendicular to said rim.

EFFECT: decreased weight and overall dimensions, lower costs.

5 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.

Известен ветроэлектрогенератор [Патент РФ №2211951 / А.М.Литвиненко - Ветроэлектрогенераторная установка, опубл. БИ №25 от 10.09.2003, заявка №20011359 46/06 от 27.12.2001, МПК F03D 9/00], в котором ротор, входящий в состав ветроэлектрогенераторной установки, включает в себя постоянный магнит, установленный посередине С-образной скобы с помощью бандажа из немагнитной проволоки.Known wind power [RF Patent No. 2211951 / A.M. Litvinenko - Wind power installation, publ. BI No. 25 dated 09/10/2003, application No. 200111359 46/06 dated 12/27/2001, IPC F03D 9/00], in which the rotor included in the wind power plant includes a permanent magnet mounted in the middle of the C-shaped bracket using bandage made of non-magnetic wire.

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 non-magnetic bandage, increased weight.

Из известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ротор ветроэлектрогенератора [Патент РФ №2270363 / А.М.Литвиненко - Ротор ветроэлектрогенератора, опубл. БИ 5 от 20.02.2006, заявка №20041286 76/06 от 27.09.2004, МПК F03D 9/00].Of the known analogues, the closest to the claimed in terms of essential features is the rotor of a wind generator [RF Patent No. 2270363 / AMLitvinenko - Rotor of a wind generator, publ. BI 5 from 02.20.2006, application No. 20041286 76/06 from 09/27/2004, IPC F03D 9/00].

Технический результат от использования данного ротора заключается в уменьшении массы и габаритов ротора сегментного ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления и обеспечивается за счет того, 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. Таким образом, в состав ротора входит ступица, лопасти, спицы, обод и ферромагнитные тела.The technical result from the use of this rotor is to reduce the mass and dimensions of the rotor of a segmented wind generator while minimizing its cost by simplifying manufacturing technology and is ensured by the fact that the magnetic circuits of the rotor of the wind generator are made in the form of ferromagnetic bodies that are interconnected by bolts and non-magnetic P -shaped brackets and mounted on arched elements. Thus, the rotor includes a hub, blades, spokes, a rim and ferromagnetic bodies.

Недостатком данного ротора является то, что в его составе затруднительно использовать широко распространенные трубчатые элементы как кругового, так и квадратного сечений.The disadvantage of this rotor is that it is difficult to use widespread tubular elements of both circular and square sections in its composition.

Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов ротора сегментного 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 segmented wind turbine while minimizing its cost by simplifying manufacturing technology.

Это достигается тем, что в роторе сегментного ветроэлектрогенератора, содержащем ступицу, лопасти, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе, согласно изобретению ферромагнитные тела выполнены в виде отрезков труб прямоугольного профиля, причем средняя часть отрезков имеет выборку трех сторон профиля, а четвертая сторона снабжена изгибом, линия которого перпендикулярна ободу.This is achieved by the fact that in the rotor of a segmented wind generator containing a hub, blades, rim and ferromagnetic bodies mounted on the rim, according to the invention, the ferromagnetic bodies are made in the form of pipe sections of a rectangular profile, the middle part of the pieces having a sample of three sides of the profile, and the fourth side is provided a bend whose line is perpendicular to the rim.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид ротора, на фиг.2 - сечение одного из элементов, на фиг.3 - вид сверху, на фиг.4 - разрез по средней части элемента ротора, на фиг.5 - общий вид сбоку ветроэлектрогенератора, оснащенного данным ротором.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the rotor, figure 2 is a cross section of one of the elements, figure 3 is a top view, figure 4 is a section along the middle part of the rotor element, figure 5 - General side view of a wind generator equipped with this rotor.

Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу 1, лопасти 2, спицы 3, обод 4, ферромагнитные тела 5 выполнены в виде отрезков труб прямоугольного профиля, при этом средняя часть имеет выборку трех сторон, а четвертая сторона 6 снабжена изгибом, линия 7 которого перпендикулярна ободу, в этой зоне сделано отверстие и с помощью крепежного элемента (болта) 8 и гайки 9 ферромагнитное тело крепится к ободу.The rotor of a segmented wind generator contains a hub 1, blades 2, spokes 3, rim 4, ferromagnetic bodies 5 are made in the form of pipe sections of a rectangular profile, while the middle part has a selection of three sides, and the fourth side 6 is provided with a bend, line 7 of which is perpendicular to the rim, a hole is made in this area and, using the fastener (bolt) 8 and nut 9, the ferromagnetic body is attached to the rim.

Ротор работает следующим образом: при наличии ветрового потока, который оказывает давление на спицы (лопасти), ротор приходит во вращение. Ферромагнитные магнитопроводы модулируют магнитный поток статора. Статор устанавливается на нижнем конце траверсы, 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 входит 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. Для увеличения коэффициента использования диаметр лопастей выбирается больше диаметра ротора.The rotor works as follows: in the presence of a wind flow that puts pressure on the spokes (blades), the rotor comes into rotation. Ferromagnetic magnetic circuits modulate the magnetic flux of the stator. The stator is installed 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 that senses flux changes caused by its modulation by the rotor. The induced voltage is then supplied to the control unit and further to the load. To increase the utilization factor, the diameter of the blades is selected larger than the diameter of the rotor.

Технико-экономическим преимуществом данного ротора является возможность использования широко распространенных труб прямоугольного профиля, подвергающихся минимальной обработке - вырезка средней части изгибания, при этом внешние части ферромагнитных тел располагаются по внешней окружности обода, обеспечивая тем самым цилиндричность ротора, поскольку ферромагнитное тело опирается на обод лишь крайними кромками.The technical and economic advantage of this rotor is the ability to use widespread rectangular pipes that undergo minimal processing - cutting the middle part of the bend, while the outer parts of the ferromagnetic bodies are located on the outer circumference of the rim, thereby ensuring the cylindricality of the rotor, since the ferromagnetic body rests on the rim only at the extreme edges.

Claims

The rotor of a segmented wind generator containing a hub, blades, rim and ferromagnetic bodies mounted on the rim, characterized in that the ferromagnetic bodies are made in the form of pipe sections of a rectangular profile, the middle part of the segments having a sample of three sides of the profile, and the fourth side is provided with a bend, the line of which perpendicular to the rim.