RU2537667C2

RU2537667C2 - Segment wind power generator's rotor

Info

Publication number: RU2537667C2
Application number: RU2012104158/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2015-01-10
Also published as: RU2012104158A

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: invention relates to wind power generation, in particular to segment-type wind power generator. In the rotor of the segment-type wind power generator containing a hub, blades, rim and ferromagnetic bodies and non-magnetic elements connected to each other and installed on the rim; according to the invention the ferromagnetic bodies are designed as pieces of pipes inside which the fixing connections are installed which are designed from non-magnetic elements as bar pieces with holes for fastening bolts.

EFFECT: invention is aimed at minimising of weight and dimensions of the rotor of the wind power generator at minimising of its cost due to simplification of fabrication technology.

4 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 ветроэлектогенератор [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. Также известен сегментный ротор по патенту (RU 2270360 C1, F03D 9/00, 20.02.2006), который содержит в качестве основы обод.Known wind generator [RF Patent No. 2211951 / A.M. Litvinenko - Wind power plant, 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. The segmented rotor according to the patent (RU 2270360 C1, F03D 9/00, 02.20.2006), which contains a rim as a basis, is also known.

Недостатком данных роторов является то, что они не могут быть использованы при работе с индукторным генератором, а также сложность крепления, связанная с применением немагнитного бандажа, повышенная масса.The disadvantage of these rotors is that they 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 rotor of the wind generator is the closest to the claimed one by the combination of essential features [RF Patent No. 2270363 / А.М. Litvinenko - 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 этого ротора заключается в уменьшении массы и габаритов ротора сегментного ветроэлектроагрегата при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления и обеспечивается за счет того, что магнитопроводы ротора ветроэлектроагрегата 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 turbine while minimizing its cost by simplifying the manufacturing technology and is ensured by the fact that the magnetic circuits of the rotor of the wind turbine 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 ветроэлектроагрегата при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления.The invention is directed to reducing the mass and dimensions of the rotor of a wind turbine while minimizing its cost by simplifying manufacturing technology.

Это достигается тем, что в роторе сегментного ветроэлектроагрегата, содержащем ступицу, лопасти, обод и ферромагнитные тела и немагнитные элементы, соединенные между собой и установленные на ободе, согласно изобретению ферромагнитные тела выполнены в виде отрезков труб, внутри которых установлены крепежные соединения, выполненные из немагнитных элементов, в виде отрезков брусков с отверстиями для крепящих болтов.This is achieved by the fact that in the rotor of a segmented wind turbine containing a hub, blades, a rim and ferromagnetic bodies and non-magnetic elements interconnected and mounted on the rim, according to the invention, the ferromagnetic bodies are made in the form of pipe segments, inside of which are mounted fasteners made of non-magnetic elements in the form of pieces of bars with holes for fastening bolts.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид ротора, на фиг.2 - сечение по немагнитным элементам, на фиг.3 - сечение по ферромагнитным телам, на фиг.4 - общий вид сбоку ветроэлектроагрегата.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of the rotor, Fig. 2 is a cross-sectional view along non-magnetic elements, Fig. 3 is a cross-sectional view along ferromagnetic bodies, and Fig. 4 is a side elevational view of a wind turbine.

Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу 1, лопасти 2, спицы 3, обод 4, ферромагнитные тела 5, немагнитные элементы 6, стяжки 7, представляющие собой два крепежных элемента с соответственно правой или левой резьбой, соединенные гайкой, также снабженной правой и левой резьбами. Ротор также содержит бруски 8 стяжек 7 и крепящие болты 9. Таким образом, крепежные соединения, выполненные из немагнитных элементов, представляют из себя бруски с отверстиями для крепящих болтов. Кроме того, необходимым элементом являются стяжки 7, также выполненные из немагнитных отрезков брусков 8 и немагнитных стержней с гайками.The rotor of a segmented wind generator comprises a hub 1, blades 2, spokes 3, a rim 4, ferromagnetic bodies 5, non-magnetic elements 6, couplers 7, which are two fasteners with respectively right or left threads, connected by a nut also equipped with right and left threads. The rotor also contains bars 8 of couplers 7 and fixing bolts 9. Thus, the fastening connections made of non-magnetic elements are bars with holes for fixing bolts. In addition, the necessary element is the couplers 7, also made of non-magnetic sections of the bars 8 and non-magnetic rods with nuts.

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 траверзы, 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. Немагнитные элементы 6 представляют собой бруски, выполненные, например, из пластмассы, снабженные отверстиями для прохода крепящих болтов.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, which perceives flux changes caused by its modulation by the rotor. The induced voltage is then supplied to the control unit and further to the load. Non-magnetic elements 6 are bars made, for example, of plastic, provided with holes for the passage of fastening bolts.

Технико-экономическим преимуществом данного ротора является то, что технология его исполнения предполагает наличие таких распространенных элементов, как отрезки труб.The technical and economic advantage of this rotor is that its execution technology assumes the presence of such common elements as pipe sections.

Claims

The rotor of a segmented wind turbine containing a hub, blades, a rim and ferromagnetic bodies and non-magnetic elements interconnected and mounted on the rim, characterized in that the ferromagnetic bodies are made in the form of pipe sections, inside of which are mounted fasteners made of non-magnetic elements, in the form pieces of bars with holes for fixing bolts.