RU2730753C1 - Windmill of wind electric generator - Google Patents

Windmill of wind electric generator Download PDF

Info

Publication number
RU2730753C1
RU2730753C1 RU2019123079A RU2019123079A RU2730753C1 RU 2730753 C1 RU2730753 C1 RU 2730753C1 RU 2019123079 A RU2019123079 A RU 2019123079A RU 2019123079 A RU2019123079 A RU 2019123079A RU 2730753 C1 RU2730753 C1 RU 2730753C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
profiles
ferromagnetic bodies
power
zone
Prior art date
Application number
RU2019123079A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Литвиненко
Андрей Егорович Новиков
Original Assignee
Федеральное государственное 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 образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2019123079A priority Critical patent/RU2730753C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2730753C1 publication Critical patent/RU2730753C1/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
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • F03D1/0633—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (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)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.SUBSTANCE: invention relates to wind-power engineering, namely, to wind-wheels of wind-power and wind-driven power plants with horizontal axis of rotation, mainly intended for operation with segment-type power generators. Wind-wheel of wind-driven electric generator includes hub, ferromagnetic bodies, spar and blades made in the form of profiles. Ferromagnetic bodies are arranged in the form of angles, some of which sides are located between profiles, and others - are oriented along zone of stator elements location and have lengths, which are equal to width of this zone.EFFECT: use of invention increases stiffness caused by presence of ferromagnetic bodies, which do not allow deflecting ends of blades under action of centrifugal forces.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.The invention relates to wind power, namely to wind turbines of wind power and wind power plants with a horizontal axis of rotation, mainly designed to work with segment-type electric generators.

Известно ветроколесо [пат. РФ №2211366, опубл. 27.08.2003, бюл. №24 / Литвиненко A.M. - заявка №2002104027 / 06 от 14.02.2002]. Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышения надежности, обеспечения буревой защиты при относительном удешевлении и обеспечении модульности и технологичности, обеспечивается за счет того, что в ветроколесе, содержащем ступицу в лопасти, выполненные в виде парусных оперений, лонжероны, трос, D-образную переднюю кромку, согласно изобретению парусные оперения выполнены в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки и снабжена отверстиями под лонжерон.Known wind wheel [US Pat. RF No. 2211366, publ. 27.08.2003, bul. No. 24 / Litvinenko A.M. - application No. 2002104027/06 dated 14.02.2002]. The technical result, which consists in simplifying the design, increasing reliability, providing drill protection with a relative reduction in cost and ensuring modularity and manufacturability, is ensured due to the fact that in a wind wheel containing a hub in the blades made in the form of sail empennages, spars, a cable, D-shaped the leading edge, according to the invention, the sail tail is made in the form of elastic plates, the leading edge of which has the shape of an arch and is provided with holes for the spar.

Недостатком данного ветроколеса является невозможность использования тканевых оболочек парусного типа.The disadvantage of this wind turbine is the impossibility of using sail-type fabric shells.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроколесо ветроэлектрогенератора, пат. РФ №2684219, опубл. 05.04.2019, бюл. №10 / Литвиненко A.M., Новиков А.Е. - заявка №2018108520 от 07.03.2018. Данное устройство содержит ступицу, активные элементы, лонжероны и лопасти, выполненные в виде профилей. При этом ступица выполнена в виде пластин, расположенных в параллельных плоскостях.The closest to the declared on the set of essential features is the wind turbine of the wind power generator, US Pat. RF No. 2684219, publ. 05.04.2019, bul. No. 10 / Litvinenko A.M., Novikov A.E. - application No. 2018108520 dated 03/07/2018. This device contains a hub, active elements, spars and blades made in the form of profiles. In this case, the hub is made in the form of plates located in parallel planes.

Его недостатком является затруднение в обеспечении крепления активных элементов, а так же трудности реализации замыкания магнитного потока при наличии немагнитной ступицы, кроме того данная конструкция обладает малой жесткостью.Its disadvantage is the difficulty in securing the fastening of active elements, as well as the difficulty of realizing the closure of the magnetic flux in the presence of a non-magnetic hub, in addition, this design has low rigidity.

Изобретение направлено на повышение жесткости конструкции ветроколеса.The invention is aimed at increasing the rigidity of the wind wheel structure.

Это достигается тем что, в ветроколесе ветроэлектрогенератора содержащем ступицу, ферромагнитные тела, лонжерон и лопасти, выполненные в виде профилей, согласно изобретению, ферромагнитные тела выполнены в виде уголков, одни стороны которых размещены между профилями, а другие - ориентированы по зоне расположения статорных элементов и имеют длины, которые равны ширине этой зоны.This is achieved by the fact that, in a wind turbine of a wind power generator containing a hub, ferromagnetic bodies, a spar and blades made in the form of profiles, according to the invention, the ferromagnetic bodies are made in the form of corners, some sides of which are placed between the profiles, and the others are oriented along the area of the stator elements and have lengths that are equal to the width of this zone.

Сущность технического предложения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показан поперечный разрез лопасти ветроколеса - ротора, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - вид спереди.The essence of the technical proposal is illustrated in the drawing, where FIG. 1 shows a cross section of a wind wheel blade - a rotor, Fig. 2 is a top view, FIG. 3 is a front view.

Ветроколесо входит в состав ветроэлектрогенератора, основу которого составляет головка с подшипниковым узлом. В состав головки входит: стержень-основание, входящий с зазором в трубостойку, являющуюся мачтой, в верхней части стержня основания прикреплены два опорных уголка, служащих основанием для корпуса подшипникового узла. Ступицей ветроколеса ротора является пластина 1, с центральным отверстием. Данная пластина закреплена на валу с помощью гайки.The wind wheel is part of a wind power generator, the basis of which is a head with a bearing assembly. The head consists of: a base rod, which is included with a gap in the tube support, which is a mast; in the upper part of the base rod, two supporting angles are attached, which serve as the basis for the bearing unit housing. The hub of the rotor wind wheel is plate 1, with a central hole. This plate is secured to the shaft with a nut.

Активные элементы - ферромагнитные тела, замыкающие через воздушный зазор 2 магнитную цепь статорного элемента 3 с рабочей катушкой и источником возбуждения, выполнены в виде уголков, одни стороны 4 которых размещены между профилями - верхним 5 и нижним 6. Другие стороны 7 уголков ориентированы по зоне 8 расположения статорных элементов и имеют длины, соответствующие ширине этой зоны.Active elements - ferromagnetic bodies, closing through the air gap 2 the magnetic circuit of the stator element 3 with a working coil and an excitation source, are made in the form of corners, one sides 4 of which are located between the profiles - upper 5 and lower 6. Other sides of the corners 7 are oriented along zone 8 the arrangement of the stator elements and have lengths corresponding to the width of this zone.

Ветроколесо ветроэлектрогенератора имеет трубчатый лонжерон 9, расположенный на передней кромке лопасти, и крепящийся к профилям крепежными элементами 10. Крепежные элементы 11 одновременно скрепляют и профили 5 и 6 и стороны 4 уголков. В классическом синхронном варианте между сторонами 4 может быть установлен источник возбуждения 12, например, постоянный магнит. В этом случае крепежный элемент 11 выполняется немагнитным. Крепление лопасти к пластине 1 осуществляется элементами 13.The wind turbine of the wind power generator has a tubular spar 9, located on the leading edge of the blade, and attached to the profiles with fasteners 10. The fasteners 11 simultaneously fasten both the profiles 5 and 6 and the sides 4 of the corners. In the classical synchronous version, an excitation source 12, for example a permanent magnet, can be installed between the sides 4. In this case, the fastening element 11 is non-magnetic. The blade is attached to the plate 1 by elements 13.

Ветроколесо ветроэлектрогенератора работает следующим образом. Набегающий поток воздуха воздействует на лопасти, профили 5 и 6 которые приходят во вращение. Вращение осуществляется с помощью вала, который входит в состав подшипникового узла, основой которого в свою очередь является стержень основания, поворачивающаяся в мачте-трубостойке. При этом стороны 7 уголков коммутируют магнитные потоки статорного элемента 3, что вызывает э.д.с. в рабочих катушках.The wind turbine of the wind power generator works as follows. The oncoming air flow acts on the blades, profiles 5 and 6, which come into rotation. Rotation is carried out with the help of a shaft, which is part of the bearing assembly, the basis of which, in turn, is the base rod, which rotates in a pipe-stand mast. In this case, the sides 7 of the corners switch the magnetic fluxes of the stator element 3, which causes the emf. in working coils.

Технико-экономическим преимуществом данного устройства является повышенная жесткость, вызванная наличием как лонжерона 9, так и уголков - активных элементов, дополнительно скрепляющих торцевые кромки лопастей.The technical and economic advantage of this device is the increased rigidity caused by the presence of both the spar 9 and the corners - active elements that additionally fasten the end edges of the blades.

Claims (1)

Ветроколесо ветроэлектрогенератора, содержащее ступицу, ферромагнитные тела, лонжерон и лопасти, выполненные в виде профилей, отличающееся тем, что ферромагнитные тела выполнены в виде уголков, одни стороны которых размещены между профилями, а другие - ориентированы по зоне расположения статорных элементов и имеют длины, которые равны ширине этой зоны.A wind turbine of a wind power generator containing a hub, ferromagnetic bodies, a spar and blades made in the form of profiles, characterized in that the ferromagnetic bodies are made in the form of corners, some sides of which are located between the profiles, and the others are oriented along the area of the stator elements and have lengths that are equal to the width of this zone.
RU2019123079A 2019-07-17 2019-07-17 Windmill of wind electric generator RU2730753C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123079A RU2730753C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Windmill of wind electric generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123079A RU2730753C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Windmill of wind electric generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2730753C1 true RU2730753C1 (en) 2020-08-25

Family

ID=72237828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019123079A RU2730753C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Windmill of wind electric generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2730753C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1095036C (en) * 1995-10-13 2002-11-27 尼尔斯·埃里克·吉斯拉松 Horizontal axis wind tubomachine
RU2246028C1 (en) * 2003-06-11 2005-02-10 Воронежский государственный технический университет Contactless wind-power electric generator
RU2507413C2 (en) * 2011-10-04 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Gearless wind electrical unit
RU2522349C2 (en) * 2012-02-06 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Windwheel of wind-driven electric generator
US20160152327A1 (en) * 2013-07-09 2016-06-02 Eco-Logical Enterprises B.V. Rotary Device, for Instance an Air Mover Such as a Fan, a Propeller or a Lifting Rotor, a Water Turbine or a Wind Turbine
RU2684219C1 (en) * 2018-03-07 2019-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Wind wheel of wind-driven electric generator
RU2690545C1 (en) * 2018-07-11 2019-06-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Rotor of segment windmill generator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1095036C (en) * 1995-10-13 2002-11-27 尼尔斯·埃里克·吉斯拉松 Horizontal axis wind tubomachine
RU2246028C1 (en) * 2003-06-11 2005-02-10 Воронежский государственный технический университет Contactless wind-power electric generator
RU2507413C2 (en) * 2011-10-04 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Gearless wind electrical unit
RU2522349C2 (en) * 2012-02-06 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Windwheel of wind-driven electric generator
US20160152327A1 (en) * 2013-07-09 2016-06-02 Eco-Logical Enterprises B.V. Rotary Device, for Instance an Air Mover Such as a Fan, a Propeller or a Lifting Rotor, a Water Turbine or a Wind Turbine
RU2684219C1 (en) * 2018-03-07 2019-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Wind wheel of wind-driven electric generator
RU2690545C1 (en) * 2018-07-11 2019-06-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Rotor of segment windmill generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8487470B2 (en) Vertical axis wind turbine and generator therefore
US9989033B2 (en) Horizontal axis wind or water turbine with forked or multi-blade upper segments
RU2347105C1 (en) Wind electric generator of segment type
RU2383779C2 (en) Windmill stator
RU2730753C1 (en) Windmill of wind electric generator
RU2507413C2 (en) Gearless wind electrical unit
RU2537667C2 (en) Segment wind power generator's rotor
RU2270363C1 (en) Wind-driven electric generator rotor
RU2334895C1 (en) Segment-type windmill
RU104252U1 (en) WIND POWER PLANT
RU2286478C2 (en) Segment-type wind-mill electric generating set
RU2634461C2 (en) Segment-type wind turbine
RU2390653C1 (en) Gear-free wind electric plant
RU2569464C2 (en) Wind wheel of segment windmill
RU2684219C1 (en) Wind wheel of wind-driven electric generator
US9194373B2 (en) Air cooling of wind turbine generator
RU2361111C1 (en) Wind-driven power plant
RU2781029C1 (en) Wind wheel of a wind generator
RU2809265C1 (en) Wind wheel of wind power generator
RU2645883C2 (en) Wind power plant
RU2687667C1 (en) Wind-wheel rotor
RU2726970C1 (en) Wind-wheel
JP2019173636A (en) Output enhancement device of power generator, and natural energy type power generator
RU2537657C2 (en) Wind power generator wind wheel
RU2726975C1 (en) Wind-wheel