RU2656108C2 - Rotor of wind turbine - Google Patents

Rotor of wind turbine Download PDF

Info

Publication number
RU2656108C2
RU2656108C2 RU2016101807A RU2016101807A RU2656108C2 RU 2656108 C2 RU2656108 C2 RU 2656108C2 RU 2016101807 A RU2016101807 A RU 2016101807A RU 2016101807 A RU2016101807 A RU 2016101807A RU 2656108 C2 RU2656108 C2 RU 2656108C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
magnetic cores
shaped magnetic
wind
profile
Prior art date
Application number
RU2016101807A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016101807A (en
Inventor
Александр Михайлович Литвиненко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего 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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2016101807A priority Critical patent/RU2656108C2/en
Publication of RU2016101807A publication Critical patent/RU2016101807A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2656108C2 publication Critical patent/RU2656108C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to wind power engineering. Rotor of the segment wind-driven generator contains a shaft, a hub, and U-shaped magnetic cores. Rotor is equipped with a square profile with bridges of U-shaped magnetic cores attached to it along the sides, with U-shaped magnetic cores attached to the corners of the profile, in the bridges of which slots in the form of an angle are made.
EFFECT: invention is aimed at increasing the frequency of the modulation frequency.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного и дугостаторного типов.The invention relates to the field of wind energy, in particular to segment and arc-type wind generators.

Известен ротор ветроэлектрогенератора [Пат. РФ №2290534, опубл. 27.12.2006, бюл. №36, з-ка 2005116803/06, 01.06.2005]. В данном техническом решении достигнут технический результат, заключающийся в уменьшении массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления и обеспечивающийся за счет того, что в роторе ветроэлектрогенератора, содержащем ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, согласно изобретению магнитопровод ротора выполнен в виде ферромагнитных параллелепипедов, чередующихся с немагнитными призмами, основания которых выполнены в виде равнобедренных трапеций, а боковые грани снабжены отверстиями для размещения скрепляющих элементов. Недостатком данного ротора является возможность его разрушения под действием центробежных сил.Known rotor of a wind generator [US Pat. RF №2290534, publ. 12/27/2006, bull. No. 36, office 2005116803/06, 06/01/2005]. In this technical solution, a technical result is achieved, consisting in reducing the mass and dimensions of the rotor of the wind generator while minimizing its cost by simplifying manufacturing technology and ensuring that the rotor of the wind generator containing a hub, blades, arcuate elements and magnetic cores, according to the invention, the rotor magnetic circuit made in the form of ferromagnetic parallelepipeds, alternating with non-magnetic prisms, the bases of which are made in the form of isosceles trapezas minutes, and the side faces are provided with holes to accommodate fasteners. The disadvantage of this rotor is the possibility of its destruction under the action of centrifugal forces.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является ротор сегментного ветроэлектрогенератора [Пат. РФ №2275530, опубл. 27.04.2006, бюл. №12, з-ка 2004128674/06, 27.09.2004]. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы. При этом магнитопроводы ротора сегментного ветроэлектрогенератора выполнены в виде катушек из ферромагнитной проволоки, которые установлены на дугообразных элементах. Таким образом, ротор содержит вал, ступицу, П-образные магнитопроводы.Of all the known analogues, the rotor of a segmented wind generator [Pat. RF №2275530, publ. 04/27/2006, bull. No. 12, room 2004128674/06, 09/27/2004]. The rotor of a segmented wind generator contains a hub, blades, arcuate elements and magnetic circuits. Moreover, the magnetic circuits of the rotor of a segmented wind generator are made in the form of coils of ferromagnetic wire, which are mounted on arched elements. Thus, the rotor contains a shaft, hub, U-shaped magnetic cores.

Недостатком данного ротора является необходимость намоточных работ, что отрицательно сказывается на технологичности всей установки.The disadvantage of this rotor is the need for winding, which adversely affects the manufacturability of the entire installation.

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.

Достижение технического результата обусловлено тем, что ротор сегментного ветроэлектрогенератора, содержащий вал, ступицу, П-образные магнитопроводы, при этом согласно изобретению ротор снабжен квадратным профилем с прикрепленными к нему по сторонам перемычками П-образных магнитопроводов, при этом к углам профиля прикреплены П-образные магнитопроводы, в перемычках которых выполнены прорези в виде угла.The achievement of the technical result is due to the fact that the rotor of a segmented wind generator containing a shaft, a hub, U-shaped magnetic cores, while according to the invention the rotor is equipped with a square profile with jumpers U-shaped magnetic cores attached to it at the sides, with U-shaped attached to the corners of the profile magnetic circuits, in the jumpers of which slots are made in the form of an angle.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди ветроэлектрогенератора с заявляемым ротором, на фиг. 2 показан ротор в разрезе, вид сбоку, на фиг. 3 показан ротор, вид сверху.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a front view of a wind generator with the inventive rotor, FIG. 2 shows a rotor in section, a side view, in FIG. 3 shows a rotor, top view.

Ротор входит в состав ветроэлектрогенератора, который имеет два вертикальных ветровоспринимающих ротора 1 и 2, средняя часть которых прикрыта обтекателем 3, генераторы 4 установлены на одних валах с роторами 1 и 2, при этом статоры генераторов установлены на поворотном основании 5, поворачивающемся в подшипнике, который установлен на верхней части неподвижного основания 6. Каждый из генераторов содержит статор 7, П-образные магнитопроводы 8 с торцами, обращенными к воздушному зазору 9. Ротор снабжен основанием 10, на котором закреплен отрезок полого квадратного профиля 11 с помощью болтов и уголков 12. Ротор установлен на одном валу 13 с ветровоспринимающими роторами и через ступицу 14 соединен с основанием 10. Крепление магнитопроводов к квадратному профилю 11 осуществляется с помощью болтов 15, основание 10 вращается в нижнем подшипнике. Половина П-образных магнитопроводов, в частности, например, магнитопровод 16, имеет угловой вырез 17, через который магнитопровод с помощью болтов прикреплен к квадратному профилю. Эти магнитопроводы, так же как магнитопроводы 8, прикрепленные к стороне профиля, обращены своими торцами к воздушному зазору.The rotor is part of the wind generator, which has two vertical wind-receiving rotors 1 and 2, the middle part of which is covered by a fairing 3, generators 4 are installed on the same shafts with rotors 1 and 2, while the stators of the generators are mounted on a rotary base 5, which rotates in a bearing, which mounted on the upper part of the fixed base 6. Each of the generators contains a stator 7, U-shaped magnetic cores 8 with ends facing the air gap 9. The rotor is equipped with a base 10, on which a segment n is fixed the square square profile 11 with bolts and corners 12. The rotor is mounted on the same shaft 13 with wind pickup rotors and connected through the hub 14 to the base 10. The magnetic circuits are fixed to the square profile 11 using bolts 15, the base 10 rotates in the lower bearing. Half of the U-shaped magnetic cores, in particular, for example, the magnetic circuit 16, has an angular cutout 17 through which the magnetic circuit is bolted to a square profile. These magnetic cores, as well as magnetic cores 8, attached to the side of the profile, facing their ends to the air gap.

Работа устройства. При наличии ветрового потока, который оказывает давление на лопасти, роторы 1 и 2 приходят во вращение. П-образные магнитопроводы 8 (фактически зубцы ротора) модулируют магнитный поток статора, при этом расположение торцов магнитопроводов 8 обеспечивает примерно постоянный воздушный зазор между ротором и статором 7. Статор устанавливается на основании, которое, в свою очередь, прикреплено к подвижному (поворотному) основанию 5, на котором также укреплены подшипники ступиц и хвост ветроэлектрогенератора. Статор, как и все статоры индукторных генераторов, представляет собой магнитную цепь, в состав которой, кроме магнитопровода, входят 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.The operation of the device. In the presence of a wind flow, which puts pressure on the blades, the rotors 1 and 2 come into rotation. U-shaped magnetic cores 8 (actually the teeth of the rotor) modulate the magnetic flux of the stator, while the location of the ends of the magnetic cores 8 provides an approximately constant air gap between the rotor and the stator 7. The stator is installed on the base, which, in turn, is attached to a movable (rotary) base 5, on which the hub bearings and the 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 changes in flux caused by its modulation by the rotor. The induced voltage is then supplied to the control unit and further to the load.

Технико-экономическим преимуществом данного ротора является технологичность, кроме того, по сравнению с ротором с укрепленными только на сторонах квадратного профиля магнитопроводами, количество магнитопроводов увеличилось в два раза, что, в свою очередь, позволяет увеличить в два раза частоту модуляции, то есть улучшить энергетические показатели генератора в целом.The technical and economic advantage of this rotor is its manufacturability, in addition, compared with a rotor with magnetic cores mounted only on the sides of the square profile, the number of magnetic cores has doubled, which, in turn, allows you to double the modulation frequency, that is, improve energy indicators of the generator as a whole.

Claims (1)

Ротор сегментного ветроэлектрогенератора, содержащий вал, ступицу, П-образные магнитопроводы, отличающийся тем, что ротор снабжен квадратным профилем с прикрепленными к нему по сторонам перемычками П-образных магнитопроводов, при этом к углам профиля прикреплены П-образные магнитопроводы, в перемычках которых выполнены прорези в виде угла.A rotor of a segmented wind generator comprising a shaft, a hub, U-shaped magnetic cores, characterized in that the rotor is provided with a square profile with pins of U-shaped magnetic cores attached to it at the sides, while U-shaped magnetic cores are attached to the corners of the profile, in the bridges of which are made slots in the form of an angle.
RU2016101807A 2016-01-20 2016-01-20 Rotor of wind turbine RU2656108C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101807A RU2656108C2 (en) 2016-01-20 2016-01-20 Rotor of wind turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101807A RU2656108C2 (en) 2016-01-20 2016-01-20 Rotor of wind turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016101807A RU2016101807A (en) 2017-07-24
RU2656108C2 true RU2656108C2 (en) 2018-06-01

Family

ID=59498502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016101807A RU2656108C2 (en) 2016-01-20 2016-01-20 Rotor of wind turbine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2656108C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1078337A1 (en) * 1981-11-06 1984-03-07 Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе Acceleration converter
US4720640A (en) * 1985-09-23 1988-01-19 Turbostar, Inc. Fluid powered electrical generator
RU2211949C2 (en) * 2001-10-31 2003-09-10 Воронежский государственный технический университет Wind-driven generator
EP0818870B1 (en) * 1996-07-08 2003-09-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Reluctance motor having magnetic poles formed by laminating steel plates in circumferential direction
RU2569380C2 (en) * 2014-01-09 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Rotor of inductor generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1078337A1 (en) * 1981-11-06 1984-03-07 Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе Acceleration converter
US4720640A (en) * 1985-09-23 1988-01-19 Turbostar, Inc. Fluid powered electrical generator
EP0818870B1 (en) * 1996-07-08 2003-09-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Reluctance motor having magnetic poles formed by laminating steel plates in circumferential direction
RU2211949C2 (en) * 2001-10-31 2003-09-10 Воронежский государственный технический университет Wind-driven generator
RU2569380C2 (en) * 2014-01-09 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Rotor of inductor generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016101807A (en) 2017-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102904405B (en) Birotor synchronous generator
RU2298687C1 (en) Stator for wind power plant
RU2569380C2 (en) Rotor of inductor generator
RU2383779C2 (en) Windmill stator
RU2656108C2 (en) Rotor of wind turbine
RU2534046C1 (en) Electric power generator
US20100013335A1 (en) Permanent magnet motor generator set
RU2569501C2 (en) Rotor of wind-power generator with vertical axis
RU2275530C1 (en) Rotor or segment wind power generator
RU2581303C2 (en) Rotor of segmented wind-driven power generator
RU2690545C1 (en) Rotor of segment windmill generator
RU2662732C2 (en) Rotor of segmental generator
RU2537698C2 (en) Generator stator
RU2358150C1 (en) Rotor of wind-powered electric generator
RU2634588C2 (en) Segmental electrical generator stator
RU2782635C1 (en) Rotor of segment wind power generator
RU2713740C1 (en) Rotor of segment windmill generator
RU2454563C2 (en) Segmental wind-driven electric generator rotor
RU2777510C1 (en) Electric generator rotor
RU2730753C1 (en) Windmill of wind electric generator
RU2669625C1 (en) Rotary windmill
RU2709788C1 (en) Synchronous electric generator with multi-pole combined magnetic system with permanent magnets
RU2777509C1 (en) Segment generator rotor
RU2662013C1 (en) Rotor of segment-type wind-driven electric generator
RU2555605C2 (en) Wind power unit stator

Legal Events

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

Effective date: 20190121