RU2708493C1 - Wind energy converter - Google Patents

Wind energy converter Download PDF

Info

Publication number
RU2708493C1
RU2708493C1 RU2018134754A RU2018134754A RU2708493C1 RU 2708493 C1 RU2708493 C1 RU 2708493C1 RU 2018134754 A RU2018134754 A RU 2018134754A RU 2018134754 A RU2018134754 A RU 2018134754A RU 2708493 C1 RU2708493 C1 RU 2708493C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fixed
windings
energy
tori
energy converter
Prior art date
Application number
RU2018134754A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Дмитриевич Шкилев
Алексей Пантелеевич Коржавый
Никита Григорьевич Сысенко
Елизавета Игоревна Федоренко
Original Assignee
Владимир Дмитриевич Шкилев
Алексей Пантелеевич Коржавый
Никита Григорьевич Сысенко
Елизавета Игоревна Федоренко
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 Владимир Дмитриевич Шкилев, Алексей Пантелеевич Коржавый, Никита Григорьевич Сысенко, Елизавета Игоревна Федоренко filed Critical Владимир Дмитриевич Шкилев
Priority to RU2018134754A priority Critical patent/RU2708493C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2708493C1 publication Critical patent/RU2708493C1/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
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • 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
    • 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
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Abstract

FIELD: power engineering.SUBSTANCE: invention relates to conversion of wind energy into electrical energy. Wind energy converter containing support-carrying structure 1, permanent magnets 2 installed in pipes 3 from magnetically transparent material and directed by like poles to each other. Pipes 3 are closed in cylindrical toruses 3, inside axes of toruses 3 fixed two- or three-phase windings 4 installed on structure are fixed, and toruses 3 on outer side are equipped with turbine blades 5, installed with possibility of rotation relative to fixed windings 4, installed on drum 7 with bearing 8 on structure 1 and connected to energy consumers, for example, lighting devices 9, through accumulator of electric energy 10.EFFECT: invention is aimed at obtaining two- and three-phase current.3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области нетрадиционной энергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию.The invention relates to the field of alternative energy and can be used to convert wind energy into electrical energy.

В качестве аналогов можно рассмотреть преобразователи энергии ветра [1-3]. Однако в них не используются трубы из немагнитного материала и магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами.As analogues, wind energy converters can be considered [1-3]. However, they do not use pipes made of non-magnetic material and magnets facing each other with the same poles.

В качестве прототипа выбрано устройство [4] для преобразования ветра, содержащее опорно-несущую конструкцию, постоянные магниты, установленные в трубе 2 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу.As a prototype, a device [4] was selected for wind conversion, containing a supporting-bearing structure, permanent magnets installed in a pipe 2 of magnetically transparent material and directed by the same poles to each other.

К недостаткам такого устройства можно отнести сложную опорно-несущую конструкцию, выполненную в виде фиберглассового стержня. Такое устройство предназначено для преобразования ветровой нагрузки для колебательного движения магнитов внутри трубок и не предназначено для получения переменного двух- или трехфазного тока.The disadvantages of such a device include a complex support-bearing structure made in the form of fiberglass rod. Such a device is designed to convert the wind load for the oscillatory movement of the magnets inside the tubes and is not intended to produce an alternating two or three phase current.

Предлагаемый преобразователь энергии содержит опорно-несущую конструкцию 1, постоянные магниты 2, установленные в трубе 3 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу.The proposed energy converter contains a supporting-bearing structure 1, permanent magnets 2 installed in a pipe 3 of magnetically transparent material and directed by the same poles to each other.

Особенностью предлагаемого преобразователя можно признать то, что труба 3 выполнена замкнутой в цилиндрические торы 3, внутри по оси торов 3 установлены неподвижные двух- или трехфазные обмотки 4 с отверстиями по оси, установленные на конструкции неподвижно, а торы 3 с внешней стороны снабжены турбинными лопатками 5, установлены с возможностью вращения относительно неподвижных обмоток 4, установлены на барабане 7 с подшипниками 8 на конструкции 1 и соединены с потребителями энергии, например осветительными устройствами 9, через аккумулятор электрической энергии 10.A feature of the proposed converter can be recognized that the pipe 3 is closed in cylindrical tori 3, inside the axis of the tori 3 there are fixed two- or three-phase windings 4 with holes along the axis, fixed on the structure, and the tori 3 on the outside are equipped with turbine blades 5 mounted rotatably relative to the stationary windings 4, mounted on the drum 7 with bearings 8 on the structure 1 and connected to energy consumers, for example lighting devices 9, through the battery electric energy 10.

К другим особенностям можно отнести то, что постоянные магниты 2 выполнены в виде сегментов тора и снабжены фторопластовыми кольцами 11.Other features include the fact that the permanent magnets 2 are made in the form of torus segments and are equipped with fluoroplastic rings 11.

На фиг. 1 (вид сверху) схематично изображен преобразователь энергии. Он содержит опорно-несущую конструкцию 1, постоянные магниты 2, установленные в трубе 3 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу. Труба 3 выполнена замкнутой в цилиндрические торы 3, внутри по оси торов 3 установлены неподвижные двух- или трехфазные обмотки 4 с отверстиями 5 по оси, установленные на конструкции неподвижно, а торы 3 с внешней стороны снабжены турбинными лопатками 5 установлены с возможностью вращения относительно неподвижных обмоток 4, установлены на барабане 7 с подшипником 8 на конструкции 1 и соединены с потребителями энергии, например осветительными устройствами 9 через аккумулятор электрической энергии 10.In FIG. 1 (top view) schematically shows an energy converter. It contains a supporting-bearing structure 1, permanent magnets 2 installed in a pipe 3 of magnetically transparent material and directed by the same poles to each other. The pipe 3 is made closed in a cylindrical torus 3, inside the axis of the tori 3 there are fixed two- or three-phase windings 4 with holes 5 along the axis, fixed on the structure, and the tori 3 are provided on the outside with turbine blades 5 mounted for rotation relative to the stationary windings 4 are mounted on a drum 7 with a bearing 8 on a structure 1 and connected to energy consumers, for example, lighting devices 9 through an electric energy accumulator 10.

На фиг. 2 (вид сбоку) изображены те же элементы конструкции.In FIG. 2 (side view) depicts the same structural elements.

На фиг. 3 подробно изображена опорно-двигательная конструкция 1, состоящая из двух составляющих, нижней, которая крепится в земле и верхней части 1 из толстостенного металла с тремя выемками на внешней стороне, в которую укладываются провода, соединяющие обмотки 4 с потребителями энергии 10 по стволу конструкции 1. Провода с внешней стороны преобразователя, которые снабжены турбинными лопатками 5, провести затруднительно и это нарушает гармоничность конструкции в целом.In FIG. 3 depicts in detail the locomotor structure 1, consisting of two components, the lower one, which is mounted in the ground and the upper part 1 of thick-walled metal with three recesses on the outside, into which wires are placed connecting the windings 4 with energy consumers 10 along the trunk of structure 1 The wires on the outside of the converter, which are equipped with turbine blades 5, are difficult to conduct and this violates the harmony of the structure as a whole.

На фиг. 3 приведена верхняя часть конструкции 1, в которой с внутренней стороны выполнены 3 выемки для трехфазной обмотки или одна широкая выемка, в которую можно уложить трехжильный кабель.In FIG. 3 shows the upper part of structure 1, in which 3 recesses for a three-phase winding or one wide recess are made in the inside, in which a three-core cable can be laid.

Работает предлагаемый преобразователь энергии следующим образом. При наличии ветровой нагрузки турбинные лопатки 5 приводят во вращение постоянные магниты 2, установленные в торе 3. Вращающееся магнитное поле генерирует, согласно известным физическим законам, ток, протекающий по обмоткам 4.The proposed energy converter operates as follows. In the presence of a wind load, the turbine blades 5 rotate the permanent magnets 2 installed in the torus 3. The rotating magnetic field generates, according to well-known physical laws, the current flowing through the windings 4.

Предлагаемое устройство можно располагать вблизи автономно расположенных знаков для регулирования дорожного движения за городом.The proposed device can be located near autonomously located signs for regulating traffic outside the city.

Источники патентной информации:Sources of patent information:

1. Патент SU №1395850.1. Patent SU No. 1395850.

2. Патент RU №2576086.2. Patent RU No. 2576086.

3. Патент US №2014097621 А1.3. US patent No. 201497621 A1.

4. Патент RU №2 638 232.4. Patent RU No. 2 638 232.

Claims (3)

1. Преобразователь ветровой энергии, содержащий опорно-несущую конструкцию 1, постоянные магниты 2, установленные в трубах 3 из магнитопрозрачного материала и направленные одноименными полюсами друг к другу, отличающийся тем, что трубы 3 выполнены замкнутыми в цилиндрические торы 3, внутри по оси торов 3 установлены неподвижные двух- или трехфазные обмотки 4, установленные на конструкции неподвижно, а торы 3 с внешней стороны снабжены турбинными лопатками 5, установлены с возможностью вращения относительно неподвижных обмоток 4, установлены на барабане 7 с подшипником 8 на конструкции 1 и соединены с потребителями энергии, например осветительными устройствами 9, через аккумулятор электрической энергии 10.1. A wind energy converter containing a supporting-bearing structure 1, permanent magnets 2 installed in pipes 3 of magnetically transparent material and directed by the same poles to each other, characterized in that the pipes 3 are closed in cylindrical tori 3, inside the axis of the tori 3 fixed two- or three-phase windings 4 are installed, fixed on the structure, and the tori 3 are provided with turbine blades 5 from the outside, are mounted for rotation relative to the fixed windings 4, are installed and the drum 7 with a bearing 8 on the structure 1 and connected to the energy consumers, such as lighting devices 9 via the electric energy accumulator 10. 2. Преобразователь энергии по п. 1, отличающийся тем, что постоянные магниты 2 выполнены в виде сегментов тора и снабжены фторопластовыми кольцами 11.2. An energy converter according to claim 1, characterized in that the permanent magnets 2 are made in the form of torus segments and are equipped with fluoroplastic rings 11. 3. Преобразователь энергии по п. 1, отличающийся тем, что опорно-несущая конструкция 1 выполнена на уровне обмоток 4 и торов 3 с возможностью проведения через обмотки 4 выемок 12 с внутренней стороны толстостенной конструкции.3. The energy converter according to claim 1, characterized in that the supporting-bearing structure 1 is made at the level of the windings 4 and tori 3 with the possibility of conducting through the windings 4 recesses 12 from the inside of the thick-walled structure.
RU2018134754A 2018-10-03 2018-10-03 Wind energy converter RU2708493C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134754A RU2708493C1 (en) 2018-10-03 2018-10-03 Wind energy converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134754A RU2708493C1 (en) 2018-10-03 2018-10-03 Wind energy converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2708493C1 true RU2708493C1 (en) 2019-12-09

Family

ID=68836780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018134754A RU2708493C1 (en) 2018-10-03 2018-10-03 Wind energy converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2708493C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU33410U1 (en) * 2003-07-02 2003-10-20 Попов Александр Ильич REDUCED WIND POWER UNIT
EP1650432A1 (en) * 2003-07-08 2006-04-26 Cosmo Plant Co. Ltd. Wind power generation system, arrangement structure of permanent magnets, and electricity/force conversion system
UA31091U (en) * 2007-11-27 2008-03-25 Таврический Государственный Агротехнологический Университет Set of vertical-axial wind generator plants for road lighting
UA86126C2 (en) * 2007-07-02 2009-03-25 Институт Транспортных Систем И Технологий Национальной Академии Наук Украины "Трансмаг" Windmill generator
RU2423773C1 (en) * 2010-07-02 2011-07-10 Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" Electric generator for wind-driven plant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU33410U1 (en) * 2003-07-02 2003-10-20 Попов Александр Ильич REDUCED WIND POWER UNIT
EP1650432A1 (en) * 2003-07-08 2006-04-26 Cosmo Plant Co. Ltd. Wind power generation system, arrangement structure of permanent magnets, and electricity/force conversion system
UA86126C2 (en) * 2007-07-02 2009-03-25 Институт Транспортных Систем И Технологий Национальной Академии Наук Украины "Трансмаг" Windmill generator
UA31091U (en) * 2007-11-27 2008-03-25 Таврический Государственный Агротехнологический Университет Set of vertical-axial wind generator plants for road lighting
RU2423773C1 (en) * 2010-07-02 2011-07-10 Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" Electric generator for wind-driven plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120081598A (en) Wind or water energy installation
KR20140063847A (en) Systems and methods for improved water rotors
US7518259B2 (en) Assembly comprising a water turbine and a generator, the rotor of which is direct-connected to each one of the blades of the turbine
CN104454299A (en) Direct driving vertical axis current power generation devices for underwater vehicle
RU2708493C1 (en) Wind energy converter
EP2613429A1 (en) Disc-type coaxial counter-rotation generator and wind power generation device using disc-type coaxial counter-rotation generator
CN106884756B (en) Seawater surge can comprehensively utilize generating set with the tide energy of flow
RU2580994C1 (en) Wave power system
WO2014014226A1 (en) Power generation system using pillar, tidal current power, and wind power
US20090045687A1 (en) Inertia permanent magnet generator unit
KR20120022309A (en) Waves and current generator, and wind turbines
KR101269880B1 (en) small hydro power generating apparatus
Abd Aziz et al. A study of micro hydro generator performance using rainwater for domestic energy harvesting stator design (part 1)
RU155649U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING AC ELECTRIC ENERGY WITHOUT EXPENDING RAW MATERIALS TO ITS PRODUCTION
KR20150092419A (en) Three phase induction generating apparatus
RU153933U1 (en) WIND WHEEL GENERATOR
KR102614572B1 (en) smart generator
RU110420U1 (en) WIND POWER GENERATOR
EA201700080A3 (en) LOW TURNEY DISK GENERATOR
US20140042850A1 (en) Rotor magnetico de efecto brújula
JP3175706U (en) Coreless generator and micro hydro power generation system using the same
KR20160111331A (en) Electricity Generation System use of Current Force
KR101743086B1 (en) Water wheel with built-in generator
CN205260205U (en) Cast fluid power generation facility
RU135010U1 (en) WIND POWER PLANT

Legal Events

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

Effective date: 20201004