SE531533C2 - Wind turbine plant with counter-rotating turbine rotors in which a counter-rotating electric generator with double air gaps is integrated - Google Patents

Wind turbine plant with counter-rotating turbine rotors in which a counter-rotating electric generator with double air gaps is integrated

Info

Publication number
SE531533C2
SE531533C2 SE0701710A SE0701710A SE531533C2 SE 531533 C2 SE531533 C2 SE 531533C2 SE 0701710 A SE0701710 A SE 0701710A SE 0701710 A SE0701710 A SE 0701710A SE 531533 C2 SE531533 C2 SE 531533C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
turbine
rotors
rotating
counter
wind turbine
Prior art date
Application number
SE0701710A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0701710L (en
Inventor
Alf Israelsson
Original Assignee
Alf Israelsson
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 Alf Israelsson filed Critical Alf Israelsson
Priority to SE0701710A priority Critical patent/SE531533C2/en
Priority to PCT/SE2008/000451 priority patent/WO2009011637A1/en
Publication of SE0701710L publication Critical patent/SE0701710L/en
Publication of SE531533C2 publication Critical patent/SE531533C2/en

Links

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
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • 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 
    • F03D1/02—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • F03D1/025—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors coaxially arranged
    • 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
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • 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
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Description

Bål 533 2. Bonfire 533 2.

Uppfinningens ändanrål och viktigaste kännetecken Föreliggande innovation är att åstadkomma vindturbinanläggningar som kan fungera tillfredsställande vid så gott som alla slag av vindförhållanden, såväl vid hård storm som vid låga vindhastigheter till skillnad från f åbladi ga vindturbiner, och utan tilläggskostnader i förhållande till den nuvarande tekniken. Problemet har lösts bland annat genom att fördela upptagningen av vindens effekt på flera turbinrotorer eller steg samt att utforrna tornen i vridbara på sådant sätt att de alltid ställer in sig i vindriktningen och att de motstår mycket högre böjrnornent. Detta uppnås genom att placera vindturbinen mellan två avlånga strömlinjeformade tom som är sammanbundna högst upp via lagringar för turbinrotorerna och längst ner på en bottenplatta roterbart lästad på ett fast underlag, som bergfundament, byggnadsöverdel eller fast undertorn.OBJECT OF THE INVENTION AND MOST IMPORTANT CHARACTERISTICS The present innovation is to provide wind turbine systems that can function satisfactorily in almost all types of wind conditions, both in severe storms and at low wind speeds, unlike low wind turbines, and without additional costs compared to current technology. The problem has been solved, among other things, by distributing the uptake of the wind power on several turbine rotors or steps and by designing the towers in rotatable in such a way that they always adjust to the wind direction and that they resist much higher bending orbits. This is achieved by placing the wind turbine between two elongated streamlined tomes which are connected at the top via bearings for the turbine rotors and at the bottom of a base plate rotatably loaded on a solid surface, such as a rock foundation, building top or fixed sub-tower.

Den störande syn- och ljudupplevelsen som boende uppleveri områden kring nu existerande vindkraftverk elirnineras genom att anläggningarna uppförs med många blad, vilket i kornbination med uppdelningen av vindturbinen på många steg gör bladen mycket smala och tunna, så att de nästan inte alls uppmärksammas jämfört med de syn- och ljudintryck som nuvarande f åbladiga propellerturbiner ger. Många blad medger ocksåen nedgång till lägre vin gperif erihasti gheter, ner till en tredjedel av de tv å- och trebladigas rotationshastighet vid lika stora bladradier, något som genom även betydligt reducerar rotationshastigheten vid hårda vindförhållanden. Dessutom innebär fler blad en högre vingverkningsgrad. Eftersom en lägre vingperiferihastighet medför en sammanlagt bredare vingbredd, dvs större vingyta, kan därigenom vindturbinen börja verka vid lägre vindhastigheter, eftersom den totala vingytan mot vinden är större än för exempelvis en tvåbladi g vindturbin med ofta 8 till 10 gånger högre vingperiferihastighet i förhållande till vindhastigheten.The disturbing visual and audio experience that residents experience in areas around existing wind turbines is eliminated by the fact that the plants are built with many blades, which in combination with the division of the wind turbine in many stages makes the blades very narrow and thin, so they are almost not noticed compared to the visual and acoustic impressions given by current small propeller turbines. Many blades also allow a decrease to lower wind peripheral speeds, down to a third of the rotational speed of the two- and three-leaf blades at equal blade radii, which also significantly reduces the rotational speed in harsh wind conditions. In addition, more leaves mean a higher wing efficiency. Since a lower wing peripheral speed results in a wider overall width, ie larger wing area, the wind turbine can thereby start operating at lower wind speeds, since the total wing area against the wind is larger than for example a two-bladed wind turbine with often 8 to 10 times higher wing peripheral speed relative to wind speed .

Elenergiöverföringen och annat kablage kan anordnas till exempel via rörformiga inre centrumaxlar och släpringar.The electrical energy transfer and other cabling can be arranged, for example, via tubular inner center shafts and slip rings.

Eftersom avståndet mellan de motroterande bladen och därmed turbinrotorerna bör minimeras, kompenseras risken för sammanstötning genom att repellerande magnetfält anordnas verksamma i luftgapen mellan turbinrotorerna. Dessa magnetfält kan åstadkommas av permanent- eller elektromagneter eller kombinationer av dessa, eller i samverkan med de inducerade magnetfält som uppstår vid växelverkan mellan magneternas magnetfält och inducerade fält från induktionsspolar eller slutna kretsar anordnade integrerade inom turbinrotorerna. De repellerande fälten kan även anordnas genom växelverkan mellan inducerande och inducerade spolkretsar, icke slutna och slutna, strömmande och strömbildande enligt principen att när en spole utgörande en egen elektrisk krets förflyttas över ett magnetfält uppstår en elektrisk ström i spolen som i sin tur bygger upp ett eget magnetfält, som repellerar magneterna från spolen. Magneterna kan även anordnas längs rotorkretsen enligt Halbachs princip, så att magnetfalten försvagas på den ena sidan och förstärks på den andra sidan, vilken vänd mot luftgapet.Since the distance between the counter-rotating blades and thus the turbine rotors should be minimized, the risk of collision is compensated by arranging repellent magnetic fields operating in the air gaps between the turbine rotors. These magnetic fields can be provided by permanent or electromagnets or combinations thereof, or in conjunction with the induced magnetic fields which arise from the interaction between the magnetic fields of the magnets and induced fields from induction coils or closed circuits arranged integrated within the turbine rotors. The repelling fields can also be arranged by the interaction between inducing and induced coil circuits, non-closed and closed, current and current-forming according to the principle that when a coil constituting its own electric circuit is moved over a magnetic field an electric current arises in the coil which in turn builds up own magnetic field, which repels the magnets from the coil. The magnets can also be arranged along the rotor circuit according to Halbach's principle, so that the magnetic field is weakened on one side and amplified on the other side, which faces the air gap.

En mekanisk turbinrotorsåtskiljare kan även införas mellan turbinrotorerna. Ett exempel på en sådan utgöres av vingproñlformade skivor (61-63) med avlånga platta sidoytor vända mot närliggande motroterande skivor med likartad form varvid de även f ormmässi gt anpassas till varandra för rnaxímering av luftansanxling mellan de motroterande skivorna. Dessa turbi nrotoråtskiljare kan anordnas integrerade med magnetiskt repellerande turbinskivsåtskiljare. Vid strömning av luft mellan två skivor åstadkommer luftens hastighet mellan skivorna att det statiska trycket där blir mindre än det yttre trycket, varför det erfordras en viss kraft för att ytterligare tjärma skivorna. Denna effekt nninskax risken för svängningsrörelser mellan turbinrotorerna. _ Utöver den hasti ghetsökning avseende induktorlindningarna i luftgapet mellan magnet och induktor som sker vid en radiell utflyttning av generatorn, uppnås en i det närmaste fördubblar! relativ hastighet av de motroterande turbinskivorna genom att generatorn anordnas dubbelroterande med motroterande magneter och elgenererande induktorer.A mechanical turbine rotor separator can also be inserted between the turbine rotors. An example of such is wing-wing-shaped discs (61-63) with elongated flat side surfaces facing adjacent counter-rotating discs of similar shape, they also being shaped to each other in shape to maximize air connection between the counter-rotating discs. These turbine rotor disconnectors can be arranged integrated with magnetically repelling turbine disc separators. When flowing air between two discs, the speed of the air between the discs causes the static pressure there to be less than the external pressure, so that a certain force is required to further tarnish the discs. This effect reduces the risk of oscillating movements between the turbine rotors. In addition to the speed increase with respect to the inductor windings in the air gap between the magnet and the inductor which occurs during a radial movement of the generator, an almost doubling is achieved! relative speed of the counter-rotating turbine discs by arranging the generator double-rotating with counter-rotating magnets and electricity-generating inductors.

Utflyttningsgraden kan häri genom begränsas betydligt.The degree of relocation can be significantly limited by this.

De motroterande vindturbinrotorerna och el generatorrotorerna medger även ett enkelt anordnande av dubbla antalet spalteri luftgapen mellan magnet- och induktorrotoreri jämförelse med konventionella elniaskinskonstruktioner.The counter-rotating wind turbine rotors and the electric generator rotors also allow a simple arrangement of double the number of split air gaps between the magnetic and inductor rotors compared to conventional electric machine constructions.

El generatorns magnetrotorer och induktorrotorer kan anordnas antingen radiellt eller axiellt i förhållande till varandra.The electric rotor and inductor rotors of the electric generator can be arranged either radially or axially relative to each other.

Eftersom luftgapet mellan de rnotroterande magneterna och induktorerna i generatorn i regel måste vidgas vid en radiell utflyttning utefter vindturbinrotorenta, kan denna olägenhet lösas med anordnandet av repellerande magnetfält mellan eller invid de motroterande generatorkornponentema. Luftgapet kan genom minimeras varvid även avståndet mellan turbiniotorema minimeras, åtminstone i närområdet.Since the air gap between the rotating magnets and the inductors in the generator usually has to be widened during a radial movement along the wind turbine rotor rent, this inconvenience can be solved by arranging repelling magnetic fields between or next to the counter rotating generator grain components. The air gap can be minimized, whereby the distance between the turbine atoms is also minimized, at least in the immediate area.

Generatorerna kan anordnas valfritt som växel~ eller likströmsalsuande och alternativt eller i kombination kan energiuttaget ske via centmmaxlar anslutna till turbinrotorerna .The generators can be arranged optionally as alternating or direct current welding and alternatively or in combination, the energy extraction can take place via centimeter shafts connected to the turbine rotors.

De repellerande magnetfält införda mellan tnrbinrotorerna och de integrerade generator-komponenterna medför att turbinrotonerna på ett naturligt sätt kan uppdelas i åtminstone tre ringfonnade cirkelytor, här benämnda turbinringar, radiellt placerade insides och utsides de införda repellerande magnetfáltsanordningarna och generatorkomponenterna.The repelling magnetic fields inserted between the turbine rotors and the integrated generator components mean that the turbine rotons can be naturally divided into at least three annular circular surfaces, herein referred to as turbine rings, radially located inside and outside the inserted repellent magnetic field devices and generator components.

Turbinbladen kan fästas vridbara för att anpassas till olika vindförhållanden genom styr-organ, eller alternativt fast fästas eller i en kombination av dessa utföranden. De radiellt olika belägna turbinringarna ger alltså möjlighet till varierande vridvinklar för dessa.The turbine blades can be rotatably attached to adapt to different wind conditions by control means, or alternatively fixed or in a combination of these designs. The radially different turbine rings thus provide the opportunity for varying turning angles for these.

Elgeneratorn kan även vid en anläggning med exempelvis tre turbinrotorer anordnas vid enbart två av de motroterande turbinrotorerna eftersom de yttre skivorna är sammanbundna vid bladspetsarna. 53% 533 H Beskrivning av ritningar Fig. l visar en mindre anläggning genom ett vertikalt snitt genom vindturbinens huvudaxel och med alternativa elenergiöverföringar inritade.Even in a plant with, for example, three turbine rotors, the electric generator can be arranged at only two of the counter-rotating turbine rotors, since the outer discs are connected at the blade tips. 53% 533 H Description of drawings Fig. 1 shows a small plant through a vertical section through the main axis of the wind turbine and with alternative electrical energy transmissions drawn.

Fig. 2 visar en skiss över en anordning av repellerande magneter mellan mrbinrotorerna i utföringsexemplet.Fig. 2 shows a sketch of an arrangement of repelling magnets between the mrbin rotors in the exemplary embodiment.

Pig. 3 visar ett rotationsaxelsystem vid en mindre anläggning med tre nlrbinrotorer.Pig. 3 shows a rotary shaft system at a smaller plant with three near-rotors.

Pig. 4 visar en skiss över en alternativ placering av den motroterande elgeneratorn radiellt anordnad med ett luftgap.Pig. 4 shows a sketch of an alternative location of the counter-rotating electricity generator radially arranged with an air gap.

Fi g. 5 visar en skiss över en placering av den motroterande el generatorn radiellt anordnad med 2 luftgap.Fig. 5 shows a sketch of a location of the counter-rotating electricity generator radially arranged with 2 air gaps.

Fig. 6 och 7 visar en mekanisk turbinrotorsâtskiljare integrerad med en magnetiskt mpellerande turbinrotoisåtskiljare med pilar som visar den relativa i förhållande till bladhastigheten infallande vindriktningen.Figs. 6 and 7 show a mechanical turbine rotor separator integrated with a magnetically amplifying turbine rotary separator with arrows showing the relative wind direction incident with respect to the blade speed.

Fig. 8 visar ett rotationsaxelsystem vid en nxindre anläggning med tre tIIrbiHIOIOYflf meå energiuttag genom två inre axlar.Fig. 8 shows a rotation shaft system at a smaller plant with three tIIrbiHIOIOY fl f with energy outlets through two inner shafts.

Eäll 533 Beskrivning av utfóringsexempel Två avlånga strömlinjeforinade torn (l, 2) stående på en plattform (3) roterbart anordnad på ett fast underlag i tornfonn (4). En vindturbin (5) bestående av två i ena riktningen roterande turbinrotorer (6, 7) och en mellanliggande i den andra riktningen roterande turbinrotor (8). De yttre turbinrotorerna (6, 7) är sammanbundna vid _ bladspetsarna med en ytterring (9). De tre turbinrotorerna uppdelas var och en i tre radiellt utsides varandra anordnade turbinringar (1l- 19). Vissa tnrbinblad inom turbinrotorerna anordnas vridbart re glerbara i olika vinklar. En elgenerator (10) inordnas mellan de tre turbinrotorernas inre turbinringar (l 1-16), varvid i detta utföringsexempel magnet- och induktorrotorerna anordnas i axiell led. Elgeneratorns magnetrotor (21) placeras i detta utföringsexernpel vid den inre turbinrotorn (8) och de två induktorrotorerna (20, 22) vid de yttre turbinrotorerna (6, 7). Härmed erhålles 2 luftgap mellan tnagnet- och induktorrotorerna. l detta utföringsexernpel placeras repellerande magneter (44-50) mellan, radiellt inifrån räknat, den andra (1446) och tredje turbinringen (17- 19); u-forrnade magneter (44) vid de yttre turbinrotorerna (6, 7) med de två polerna (45, 46) riktade mot centrumrotorn (8), avlånga stavformade magneter (47, 48) vid den inre rotorn i två rader på sådant sätt att polerna (49, 50) blir rnotstående och iepellerande de yttre rotorernas magnetpoler. På liknande sätt anordnas repellerande magneter (51, 52, 53) vid generatorns nxagnet- och induktorrotorer (20, 21, 22), varvid även de närliggande partierna av turbinringarna hållas på lämpligt avstånd från varandra.Eäll 533 Description of exemplary embodiments Two elongate streamlined towers (1, 2) standing on a platform (3) rotatably arranged on a solid base in tower form (4). A wind turbine (5) consisting of two turbine rotors (6, 7) rotating in one direction and an intermediate turbine rotor (8) rotating in the other direction. The outer turbine rotors (6, 7) are connected at the blade tips to an outer ring (9). The three turbine rotors are each divided into three radially outwardly arranged turbine rings (11-19). Some turbine blades within the turbine rotors are rotatably adjustable at different angles. An electric generator (10) is arranged between the inner turbine rings (11-1-16) of the three turbine rotors, wherein in this exemplary embodiment the magnetic and inductor rotors are arranged in axial direction. The magnetic rotor (21) of the electric generator is placed in this embodiment example at the inner turbine rotor (8) and the two inductor rotors (20, 22) at the outer turbine rotors (6, 7). This gives 2 air gaps between the magnet and inductor rotors. In this embodiment, repellent magnets (44-50) are placed between, radially from the inside, the second (1446) and the third turbine ring (17-19); u-shaped magnets (44) at the outer turbine rotors (6, 7) with the two poles (45, 46) facing the center rotor (8), elongated rod-shaped magnets (47, 48) at the inner rotor in two rows in such a manner that the poles (49, 50) become adjacent and epilating the magnetic poles of the outer rotors. Similarly, repellent magnets (51, 52, 53) are arranged at the generator's magnetic and inductor rotors (20, 21, 22), the adjacent portions of the turbine rings also being kept at a suitable distance from each other.

De yttre turbinrotorerna (5, 7) fästas vid yttre axlar (25, 27) roterbart fastade vid en inre rörforrnad roterbar axel (43). Den inre turbinrotorn (6) är fastad vid en mellanliggande rörforrnad axel (26) och fast fastad vid den rörformade axeln (43 ), vilken är roterbart fästad vid yttre lagerenheter (3839) vid de två tornens Överdelar (33, 34). Energiöverföring kan vara mekaniskt vridmomenöveiförande via axeln (43) och via någon av de två roterbara ytteraxlarna (25, 27) och sammankoppplade med yttre transnxissioner (56) till elgeneratorer (57) men också elektrisk och optisk via kablage anordnad via axeln (43) och utsides ytteraxlarna (25, 27) till yttre, fasta lagen via släpringar eller andra överföringsanordningar.The outer turbine rotors (5, 7) are attached to outer shafts (25, 27) rotatably attached to an inner tubular rotatable shaft (43). The inner turbine rotor (6) is fixed to an intermediate tubular shaft (26) and fixed to the tubular shaft (43), which is rotatably attached to outer bearing units (3839) at the upper parts (33, 34) of the two towers. Energy transmission can be mechanical torque transmission via the shaft (43) and via one of the two rotatable outer shafts (25, 27) and interconnected with external transmissions (56) to electric generators (57) but also electrically and optically via wiring arranged via the shaft (43) and the outer shafts (25, 27) to the outer, fixed bearings via slip rings or other transfer devices.

Elöverföringen från el generatorns komponenter och de repellerande magneterna till ett yttre elsystem kan alternativt anordnas via två inre rör (42, 43) inom de rörformade rotor-axlarna (25, 26, 27). Dessa inre rör kan även tjäna som mekaniska överförare av energi från turhinrotorerna och sannnankoppplas med yttre transmissioner (56) till yttre, fasta elgeneratorer (SD och även verka som kanaler för styr-, regler- och energiöveríöringskablage för el generatorsystemet och de repellerande magnetfälten.The electricity transfer from the components of the electricity generator and the repelling magnets to an external electrical system can alternatively be arranged via two inner pipes (42, 43) within the tubular rotor shafts (25, 26, 27). These inner tubes can also serve as mechanical transmitters of energy from the turbine rotors and are coupled with external transmissions (56) to external, fixed electric generators (SD and also act as channels for control, regulation and energy transfer cabling for the electric generator system and the repelling magnetic fields.

För övervakning av kontenuerliga parametrar för vindmrbinens rörliga och roterande komponenter och för styrning av dessa vid varierande vindförhållanden införs separata styr- och reglersystem som optimerar generator- och turbineffekten;To monitor continuous parameters for the moving and rotating components of the wind turbine and to control them in varying wind conditions, separate control and regulation systems are introduced that optimize the generator and turbine power;

Claims (12)

IO 15 20 25 30 35 Eišfi 533 i? PatentkravIO 15 20 25 30 35 Eiš fi 533 i? Patent claims 1. l. Vindturbinanlag gning med vindturbinen anordnad med motroterande turbinrotorer vilka utgör avbildningar av turbinbladens eller -vingarnas rotationsplan, varvid vindturbinen är anordnad antingen med konventionella el generatorer eller med motroterande magnet- och induktorrotorer för alstring av el eller med mekaniska eller shydratlliska energiöverföringar, varvid vindturbinen är anordnad roterbart f ästad vid en vridbar tornöverdel eller ett roterbart torn, kännetecknar! av att de varandra motroterande turbinrotorerna och deras blad hållas på önskat avstånd från varandra medelst turbinrotorsåtskiljare som utgöres av med turbinrotorerna integrerade permanent- eller elektrornagneter (44-48) eller induktionsspolkretsar eller kombinationer av des sa så anordnade att de alstrar repellerande magnetfält som håller de motroterande turbinrotorerna och deras blad på önskat avstånd från varandra. att, vid fler än två tnrbinrotorer, den första, tredje etc är sannnanbundna vid en yttre ring (9) och rnotroterande den andra, fjärde etc vilka anordnas festade vid en inre centrumaxel (43), varvid, vid exempelvis tre turbinrotorer (6, 7, 8), den första och tredje turbinrotorn är sammanbundna vid de radiellt yttre bladändarna och motroterande den andra, mellanliggande, turbinrotorn,1. Wind turbine installation with the wind turbine arranged with counter-rotating turbine rotors which form images of the plane of rotation of the turbine blades or blades, the wind turbine being arranged either with conventional electricity generators or with counter-rotating magnetic and inductor rotors for generating electricity or with mechanical or shydral energy transmissions. the wind turbine is arranged rotatably attached to a rotatable tower top or a rotatable tower, characterized! by keeping the counter-rotating turbine rotors and their blades at the desired distance from each other by means of turbine rotor separators which consist of permanent or electromagnets (44-48) integrated with the turbine rotors or induction coil circuits or combinations thereof so as to generate repulsive magnetic fields holding the counter-rotating the turbine rotors and their blades at the desired distance from each other. that, in the case of more than two turbine rotors, the first, third, etc. are connected at an outer ring (9) and rotor-rotating the second, fourth, etc. which are arranged fastened to an inner center shaft (43), wherein, in the case of, for example, three turbine rotors (6, 7 , 8), the first and third turbine rotors are connected at the radially outer blade ends and counter-rotating the second, intermediate, turbine rotor, 2. Vindturbinanläggning enligt Patentkrav 1, känns tecknad av att turbinrotorsåtslcilj arna utgöres av vingprofilformade skivor (61-63) med avlånga platta sidoytor vända mot närliggande rnotroterande skivor med likartad form varvid de även formrnässigt anpassas till varandra för maximering av luftansamling mellan de motroterande skivorna, varvid dessa turbinrotorsåtskiljare anordnas integrerade med eller utan magnetiskt repellerande turbinrotorsåtskiljare.Wind turbine system according to Claim 1, characterized in that the turbine rotor inserts consist of vane-shaped discs (61-63) with elongated flat side surfaces facing adjacent rotating discs of a similar shape, they also being shaped to each other for maximizing the rotating discs. wherein these turbine rotor separators are arranged integrated with or without magnetically repelling turbine rotor separators. 3. Vindturbinanläggning enligt Patentkrav l , kännetecknad av att inom turbinrotorerna är anordnad minst en motroterande elgenerator (10), dvs en elmaskin med motrotrerande magnet- och induktorrotorer (20-22), varvid el generatorn är integrerad med minst en i den ena riktningen roterande turbinrotor och .ned minst en i deniandra riktningen roterande turbinrotor, varvid el generatorns rotorer är i radi ell eller axiell led anordnade i förhållande till varandra.Wind turbine system according to Claim 1, characterized in that at least one counter-rotating electric generator (10) is arranged within the turbine rotors, ie an electric machine with counter-rotating magnetic and inductor rotors (20-22), the electric generator being integrated with at least one rotating in one direction turbine rotor and at least one turbine rotor rotating in the other direction, the rotors of the electric generator being arranged in radial or axial direction in relation to each other. 4. Vindturbinanläggning enligt Patentkrav 3, kännetecknar! av att el generatorn är anordnad med minst två luftgap mellan magnet- och induktorrotorer. 45 55 65 70' 754 Eee 533 lWind turbine system according to Claim 3, characterized! that the electricity generator is arranged with at least two air gaps between magnetic and inductor rotors. 45 55 65 70 '754 Eee 533 l 5. Vindturblnanläggníng enligt patentkrav _3 eller 4 kännetecbrad av att magnet- och lnduktorrotorerna (20-22) hållas på önskat spaltavstånd från varandra medelst repellerande magnetfält alstrade av permanent- eller elektmmagneter (51-53) eller induktorspolkretsar (dindningar) ellerkombinaïioner av dessa anordnade vid eller inom generatorns magnet- och induktorrotorer.Wind turbine system according to claim 3 or 4, characterized in that the magnetic and inductor rotors (20-22) are kept at the desired gap distance from each other by means of repelling magnetic fields generated by permanent or electric magnets (51-53) or inductor coils (windings) or combinations thereof. or within the generator's magnetic and inductor rotors. 6. Vindturbinanläggning enligt något av föregående krav, kämæteckrzadav - i att turbinrotorerna är uppdelade i två eller flera av ringar om- ochinskrivna cirkelywr, här benämnda turbinringar (l 1-19), anordnade radiellt in- och ntsides varandra och anordnade in- och utsides turbinrotorsåtskiljar- och elgeneratorkomponenterna varvid de olika turbinrin garna är anordnade med åtskilda bladvinkelre gleringar.Wind turbine system according to one of the preceding claims, characterized in that the turbine rotors are divided into two or more circulating circuits, hereinafter referred to as turbine rings (1 1-19), arranged radially inside and outside each other and arranged inside and outside the turbine rotor separator and power generator components, the various turbine rings being arranged with spaced blade angles. 7. Vindturbinanläggning enligt patentkrav l eller 6, känneteclcnadav _ att mrbinbladen inom en eller flera av turbinrlngarna är anordnade som fackverksstabiliserande stag (54, 55) eller cykelekerlikt inom dessa.7. A wind turbine installation according to claim 1 or 6, characterized in that the turbine blades within one or more of the turbine rings are arranged as truss stabilizing struts (54, 55) or bicycle-like within them. 8. Vindturbinanläggning enligt patentkrav 1 kärmetecloead av att tornet är uppdelat i, i vindriktningen räknat, ett främre strömlinjeformat torn (1) och ett bakre strömlinjeíormat torn (2) verkande som styrfena för anpassning av vindturbinen mot vindriktningen, varvid de två deltornen i överdelarna (33, 34) är sammanbundna medelst vindturbinens lagrings- och energiöverföringssystem, och i underdelen är sammanbundna av ett gemensamt underlag (S) som är roterbart anordnad på ett fast undelag, bergfnndament, byggnadsöverdel eller under-torn (4).A wind turbine installation according to claim 1, in which the tower is divided into, in the wind direction, a front streamlined tower (1) and a rear streamlined tower (2) acting as the guide means for adapting the wind turbine to the wind direction, the two sub-towers in the upper parts ( 33, 34) are connected by means of the wind turbine's storage and energy transfer system, and in the lower part are connected by a common base (S) which is rotatably arranged on a fixed base, rock foundation, building upper part or lower tower (4). 9. Vindturbinanläggning enligt patentkrav 8, kännezecknad av g att tornets rotationscentrumlinje (58) är anordnad, i den för vindtnrbinen mest funktionella vindriktningen räknat, framför turbinens rotationsplan (59). lO. Vindturbinanläggníng enligt något av patentkraven 1-4, kännetecknad av i i att, vid 3 turbinrotorer, energiöv erforingen från turbinrotorerna och generatorn (10) och kablageförbindelserna till och från' generatorn och anordningarna för de repellerande magnetfälten och styrorganen till bladvinkelregleringen är anordnad Via två inre rörformade roterbara centrum-axlar (42, 43) varvid den ena är~anlcnuten med någon av de två roterbara' ytteraxlarna (25, 27) och den andra anknuten med dßn mellersta roterbara ytteraxeln (26), varvid energlöverförlngen kan vara mekaniskt vridmomenöverförande via axlarna (42, 43) eller elektrisk och optisk via kablage anordnad via dessa axlar. ' 85Wind turbine system according to Claim 8, characterized in that the rotation center line (58) of the tower is arranged, in the wind direction most functional for the wind turbine, in front of the plane of rotation (59) of the turbine. lO. Wind turbine system according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, in the case of 3 turbine rotors, the energy transfer from the turbine rotors and the generator (10) and the cabling connections to and from the generator and the devices for the repelling magnetic fields and the control means for the blade angle control are arranged rotatable center shafts (42, 43) one of which is connected to one of the two rotatable outer shafts (25, 27) and the other to the middle rotatable outer shaft (26), the energy extension being mechanically torque transmitting via the shafts ( 42, 43) or electrically and optically via wiring arranged via these shafts. '85 10. EEVÉ 53310. EEVÉ 533 11. Vindturbinaní äggning enligt patentkrav 1 eller 3 , känneteckmdav att anläggningen anordnas f örutan den i turbinrotorerna integrerade elgeneratorn (10, 20-22), varvid energiuttaget från turbinrotorerna anordnas via turbinrotorernas _ rotationsaxlar (42, 43), varvid dessa energ-iuttagsaxlar kan anslutas exempelvis till e var sin elgenerator via uppväxlingsanordníngar (S6).Wind turbine installation according to Claim 1 or 3, characterized in that the system is arranged in addition to the electric generator (10, 20-22) integrated in the turbine rotors, the energy extraction from the turbine rotors being arranged via the rotation shafts (42, 43) of the turbine rotors, these energy extraction shafts is connected, for example, to e, each with its own electricity generator via gearing devices (S6). 12. Vindturbínanläggning enligt något av patentkraven 1, 3, 4, 5, kärmeteclazadav - ' att frannför den första turbinrotorn (6) av de vid perííerin sammankopplade turbi motorerna anordnas en med denna motroterande mrbínrotor (60) fast fástad vid centrumaxeln (43), varvid den motroterande elgeneratorn ( 10) anordnas integrerad :ned dessa turbinrotorer.A wind turbine system according to any one of claims 1, 3, 4, 5, a nuclear cleavage device - arranged in front of the first turbine rotor (6) of the turbine motors interconnected at the periphery, a one with this counter-rotating turbine rotor (60) fixed to the center shaft (43), wherein the counter-rotating electric generator (10) is arranged integrated: down these turbine rotors.
SE0701710A 2007-07-13 2007-07-13 Wind turbine plant with counter-rotating turbine rotors in which a counter-rotating electric generator with double air gaps is integrated SE531533C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0701710A SE531533C2 (en) 2007-07-13 2007-07-13 Wind turbine plant with counter-rotating turbine rotors in which a counter-rotating electric generator with double air gaps is integrated
PCT/SE2008/000451 WO2009011637A1 (en) 2007-07-13 2008-07-14 Wind turbine plant with counter rotating turbine rotors and generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0701710A SE531533C2 (en) 2007-07-13 2007-07-13 Wind turbine plant with counter-rotating turbine rotors in which a counter-rotating electric generator with double air gaps is integrated

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0701710L SE0701710L (en) 2009-01-14
SE531533C2 true SE531533C2 (en) 2009-05-12

Family

ID=40259857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0701710A SE531533C2 (en) 2007-07-13 2007-07-13 Wind turbine plant with counter-rotating turbine rotors in which a counter-rotating electric generator with double air gaps is integrated

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE531533C2 (en)
WO (1) WO2009011637A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL201221A0 (en) 2009-09-29 2010-05-31 Re 10 Ltd Bi-rotor generator for efficient production of ac electricity
WO2012001699A2 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 Prakash Prabhakar Pawar An improved twin directonal turbine / alternator / generator for wind power generation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0811952B2 (en) * 1988-11-11 1996-02-07 照久 木村 Wind turbine with circular ring
KR100674421B1 (en) * 2005-03-24 2007-01-30 허현강 Wind power generator
WO2007054098A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-18 Lm Glasfiber A/S Wind power plant and method of controlling the blades in order to prevent tower strike
JP2008128144A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Honda Motor Co Ltd Wind turbine generator

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009011637A1 (en) 2009-01-22
SE0701710L (en) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1641101B1 (en) Electrical machine with double-sided stator
US7839048B2 (en) Electrical machine with double-sided stator
EP1612415B1 (en) Electrical machine with double-sided rotor
EP2337953B1 (en) Wind turbine rotor and wind turbine
EP2556243B1 (en) Wind turbine rotor and wind turbine
EP1641102B1 (en) Electrical machine with double-sided lamination stack
US6975045B2 (en) Wind power generating system
EP2167812B1 (en) Vertical axis turbine
EP2453130A2 (en) Multiple generator wind turbine
EP2378117A1 (en) Wind turbine
CN102121455A (en) Wind turbine drivetrain system
WO2006039727A1 (en) Shielded vertical axis turbine
US10938274B2 (en) Devices and methods for fluid mass power generation systems
SE531533C2 (en) Wind turbine plant with counter-rotating turbine rotors in which a counter-rotating electric generator with double air gaps is integrated
US9194373B2 (en) Air cooling of wind turbine generator
GB2479403A (en) Wind turbine rotor and blade mounting arrangement for wind turbine
KR20230016582A (en) Cooling of active elements of electrical machines
EP2597759A1 (en) Wind turbine
PL65738Y1 (en) Electricity generator for water-power plants

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed