Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию.The invention relates to the field of wind energy and can be used to convert wind energy into electrical energy.
Известен статор ветроэлектроагрегата [Патент РФ №2379549, опубл. 20.01.2010, бюл. №2, з-ка 2008128761/06, 14.07.2008], содержащий источник магнитного поля, магнитопроводы, катушки и крепежные элементы. Кроме того, статор снабжен прикрепленными кронштейном к подшипниковому узлу ветроколеса средним модулем с крепежным основанием и боковым модулем, закрепленным на подвижном основании, шарнирно прикрепленном к крепежному основанию среднего модуля, а также термокомпенсирующим стержнем. Термокомпенсируюший стержень закреплен одним концом в подшипниковом узле ветроколеса, а другим в крайнем шарнире подвижного основания бокового модуля. Изобретение направлено на устранение влияния температуры на величину воздушного зазора, образуемого между статором и роторными элементами ветроколеса, что обеспечивает высокую адаптационную способность к удлинению лопастей.Known stator of wind power [RF Patent No. 2379549, publ. 01/20/2010, bull. No. 2, z-ka 2008128761/06, 07/14/2008] containing a magnetic field source, magnetic cores, coils and fasteners. In addition, the stator is equipped with an attached module to the wind wheel bearing assembly with a middle module with a mounting base and a side module mounted on a movable base pivotally attached to the mounting base of the middle module, as well as a thermal compensation rod. The thermally compensating rod is fixed at one end in the bearing assembly of the wind wheel and the other at the extreme hinge of the movable base of the side module. The invention is aimed at eliminating the influence of temperature on the amount of air gap formed between the stator and the rotor elements of the wind wheel, which provides high adaptive ability to lengthen the blades.
Наиболее близким к заявленному является статор ветроэлектроагрегата [Патент РФ №2383780, опубл. 10.03.2010, Бюл. №7, з-ка 2008128747/06, 14.07.2008], который снабжен установленными на лопастях роторными элементами и содержит источник магнитного поля, магнитопроводы, катушку и крепежные элементы. Кроме того, он снабжен подвижным основанием с ползуном, взаимодействующим с поступательными направляющими, и термокомпенсирующим стержнем, шарнирно закрепленным одним концом в основании подшипникового узла ветроколеса, а другим - в ползуне основания. Преимуществом данного статора является его высокая адаптационная способность к удлинению лопастей и компенсации изменения величины воздушного зазора путем устранения влияния температуры на его величину. Совокупность магнитопроводов, катушек и крепежных элементов является модулем статора, модулей может быть несколько.Closest to the claimed is the stator of the wind power [RF Patent No. 2383780, publ. 03/10/2010, Bull. No. 7, z-ka 2008128747/06, 07/14/2008], which is equipped with rotor elements mounted on the blades and contains a magnetic field source, magnetic cores, a coil and fasteners. In addition, it is equipped with a movable base with a slider interacting with translational guides, and a temperature compensating rod pivotally fixed at one end at the base of the wind wheel bearing assembly, and the other at the base slider. The advantage of this stator is its high adaptive ability to lengthen the blades and compensate for changes in the size of the air gap by eliminating the influence of temperature on its value. The set of magnetic cores, coils and fasteners is a stator module, there can be several modules.
Недостатком данного статора является то, что он лишь адаптируется к изменению температуры окружающей среды, но не позволяет осуществлять в широком диапазоне регулирование магнитного поля постоянных магнитов.The disadvantage of this stator is that it only adapts to changes in ambient temperature, but does not allow for a wide range of regulation of the magnetic field of permanent magnets.
Изобретение направлено на осуществление регулирования магнитного поля постоянных магнитов.The invention is directed to the implementation of the regulation of the magnetic field of permanent magnets.
Это достигается тем, что статор сегментного генератора, содержащий электромеханические модули и крепежные элементы, согласно изобретению выполнен таким образом, что электромеханические модули установлены на внутренней стороне дугообразного основания, при этом один конец основания установлен на подшипниковом узле, а другой - прикреплен к выходному звену микропривода, причем подшипниковый узел и микропривод установлены на общем кронштейне.This is achieved by the fact that the stator of a segment generator containing electromechanical modules and fasteners, according to the invention, is designed in such a way that the electromechanical modules are mounted on the inside of the arcuate base, with one end of the base mounted on the bearing assembly and the other attached to the output link of the micro drive moreover, the bearing assembly and the micro drive are mounted on a common bracket.
Сущность изображения иллюстрируется чертежом, где приведен вид спереди заявляемого статора.The essence of the image is illustrated in the drawing, which shows a front view of the inventive stator.
Статор содержит электромеханические модули, включающие в себя катушки 1, сердечник 2, закрепленные винтами 3. Модули (катушки с сердечниками) установлены на внутренней стороне дугообразного основания 4, при этом левый конец основания установлен в подшипниковом узле 5. Статор контактирует в магнитном отношении с постоянными магнитами 6 П-образной формы, которые закреплены на основании 7, которое, в свою очередь, закреплено на лопастях 8 ветроколеса. Правый конец статора 9 прикреплен к выходному звену 10 микропривода 11, который закреплен в подшипнике 12. Подшипниковый узел 5 и микропривод установлены на общем кронштейне 13, который установлен на подвижном (поворотном) основании, соединенном с головкой ветроколеса (на чертеже не показано).The stator contains electromechanical modules, including coils 1, core 2, fixed by screws 3. Modules (coils with cores) are installed on the inside of the arcuate base 4, while the left end of the base is installed in the bearing assembly 5. The stator is magnetically contacted with constants magnets 6 U-shaped, which are fixed on the base 7, which, in turn, is fixed on the blades 8 of the wind wheel. The right end of the stator 9 is attached to the output link 10 of the microdrive 11, which is fixed in the bearing 12. The bearing assembly 5 and the microdrive are mounted on a common bracket 13, which is mounted on a movable (rotary) base connected to the head of the wind wheel (not shown).
Работа устройства. При воздействии набегающего потока воздуха на лопасти 8 ветроколесо приходит во вращение. Магнитные силовые линии постоянных магнитов 6 пересекают рядом расположенные сердечники 2 электромеханических модулей, установленных на ферромагнитном основании 4. В катушках наводится ЭДС, передаваемая потребителю. Исходное положение показано на чертеже пунктиром. Пусть теперь, например, скорость вращения ветроколеса увеличилась, а нагрузка осталась прежней, для компенсации этого возмущения необходимо ослабить поле, то есть микропривод должен втянуть в себя выходное звено 10 и переместить статор в положение, показанное на чертеже сплошными линиями. Для удерживания статора в данном положении микропривод должен быть снабжен самотормозящимся редуктором, например, червячным.The operation of the device. When exposed to an incoming air stream on the blades 8, the wind wheel comes into rotation. Magnetic power lines of permanent magnets 6 intersect adjacent cores 2 of electromechanical modules mounted on a ferromagnetic base 4. EMF transmitted to the consumer is induced in the coils. The initial position is shown in dotted lines in the drawing. Let now, for example, the rotational speed of the wind wheel has increased, and the load remains the same, to compensate for this disturbance, it is necessary to weaken the field, that is, the micro drive must draw the output link 10 into itself and move the stator to the position shown in the drawing by solid lines. To keep the stator in this position, the microdrive must be equipped with a self-braking gear, for example, a worm gear.
Технико-экономическим преимуществом данного статора является то, что становится возможным осуществлять, пусть и в небольших пределах, регулирование возбуждения постоянного магнита и реализовать в одном устройстве как регулировочные функции, так и высокую надежность систем возбуждения с постоянными магнитами.The technical and economic advantage of this stator is that it becomes possible to carry out, albeit within small limits, the regulation of the permanent magnet excitation and to realize in one device both the regulatory functions and the high reliability of the permanent magnet excitation systems.