UA27993U - Converter of stream energy - Google Patents

Converter of stream energy Download PDF

Info

Publication number
UA27993U
UA27993U UAU200706462U UAU200706462U UA27993U UA 27993 U UA27993 U UA 27993U UA U200706462 U UAU200706462 U UA U200706462U UA U200706462 U UAU200706462 U UA U200706462U UA 27993 U UA27993 U UA 27993U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
membrane
cavity
flow
current
conductive
Prior art date
Application number
UAU200706462U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Viktor Eduardovych Voitkevych
Original Assignee
Viktor Eduardovych Voitkevych
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 Viktor Eduardovych Voitkevych filed Critical Viktor Eduardovych Voitkevych
Priority to UAU200706462U priority Critical patent/UA27993U/en
Publication of UA27993U publication Critical patent/UA27993U/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

A converter of stream energy in which at both sides of current-conductive membrane, symmetrically with gap that forms cavity of membrane, perforated current-conductive plates are placed, those are covered at the side of membrane with polarized electret material with different polarization, and at back side resonance cavities are placed, with adjustment plungers, those are connected through perforation to cavity of membrane and connected to control inputs of flow switch; outputs of membrane cavity are connected by flow to ejector, at that current-conductive plates are connected to connected in sequence diodes of rectifier and to direct current electric load, and to point of connection of diodes current-conductive membrane is connected.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Передбачувана корисна модель відноситься до вітроенергетики і може бути використаний для одержання 2 електроенергії в безпосередній близькості від малопотужних споживачів.The intended useful model refers to wind energy and can be used to obtain 2 electricity in the immediate vicinity of low-power consumers.

Технічний прогрес змушує приділяти усе більшу увагу поновлюваним, екологічно чистим джерелам енергії таким як енергія потоків вітру та води. Велика географія поширення цих потоків дозволяє створювати автономні й мобільні джерела електроенергії що мають ряд істотних переваг. Окремий інтерес представляють перетворювачі енергії низькошвидкісних, більш ймовірних і більш розповсюджених потоків. Однак, енергія 70 низькошвидкісних потоків мала (пропорційна кубу швидкості) (ЛІ). Отже, для одержання достатньої кількості енергії потрібна відповідна кількість одночасно працюючих перетворювачів. А це, в свою чергу, вимагає створення гранично простих, дешевих, компактних і надійних перетворювачів.Technological progress forces more and more attention to be paid to renewable, environmentally friendly energy sources such as the energy of wind and water flows. The large geography of distribution of these streams allows creating autonomous and mobile sources of electricity that have a number of significant advantages. Energy converters of low-speed, more probable and more widespread flows are of special interest. However, the energy of 70 low-speed flows is small (proportional to the cube of the speed) (LI). Therefore, in order to obtain a sufficient amount of energy, an appropriate number of simultaneously working converters is required. And this, in turn, requires the creation of extremely simple, cheap, compact and reliable converters.

Особливий клас перетворювачів енергії потоків представляють віброперетворювачі |класи МПК" ЕЕ 03 0 5/00, 5/06; Н 02 К 35/00). Такі перетворювачі відрізняються рядом позитивних властивостей, а саме: т - Практична відсутність пускового моменту, що дозволяє їм працювати в низькошвидкісних потоках, просто посилюючі власні резонансні коливання перетворювачів; - Власна резонансна частота робочих елементів віброперетворювачів обумовлена їхньою масою й пружністю, еквівалентна швидкості обертання роторів роторних вітроагрегатів і може бути великою при малих швидкостях потоків, а амплітуда коливань може бути збільшена за рахунок позитивних зворотних зв'язків, що еквівалентно збільшенню потужності; - Висока надійність (відсутність тертьових частин, дрібномодульність, технічно просте резервування); - Мінімальний регламент профілактики й обслуговування, що дозволяє встановлювати агрегати у важкодоступних місцях; - Низькі експлуатаційні витрати; 29 - Можливість створення дрібно-блокових конструкцій, що полегшує монтаж, ремонт, створення конструкцій - необхідної потужності з нарощуванням Її у процесі експлуатації; - Автономність роботи модулів, що дозволяє децентралізовано компонувати перетворювач блоками, розташованими в місцях концентрації потоків.A special class of flow energy converters is represented by vibration converters |classes MPK" ЕЕ 03 0 5/00, 5/06; Н 02 К 35/00). Such converters differ in a number of positive properties, namely: t - Practical lack of starting moment, which allows them work in low-speed flows, simply amplifying the natural resonant oscillations of the transducers; - The natural resonant frequency of the working elements of the vibration transducers is due to their mass and elasticity, is equivalent to the speed of rotation of the rotors of rotary wind turbines and can be large at low flow speeds, and the amplitude of oscillations can be increased due to positive feedback of connections, which is equivalent to an increase in power; - High reliability (absence of friction parts, small modularity, technically simple redundancy); - Minimal prevention and maintenance regulations, which allows installing units in hard-to-reach places; - Low operating costs; 29 - The possibility of creating small- block structures, which facilitates installation, repair, creation of structures - the necessary power with its increase during operation; - The autonomy of the modules, which allows for a decentralized composition of the converter with blocks located in places of concentration of flows.

Відомі віброперетворювачі енергії потоків, наприклад потоків вітру, мають низький коефіцієнт о перетворення, високу собівартість, складність і недостатню надійність. Все це утрудняє їхнє тиражування у (о) виробництві й масове застосування. Наприклад, "Азроупругий електрогенератор" С.С. Нефедова по а. с. СРСРKnown vibratory converters of flow energy, such as wind flows, have a low conversion factor, high cost, complexity, and insufficient reliability. All this complicates their replication in (o) production and mass application. For example, "Azroelastic electric generator" S.S. Nefedova by a. with. USSR

Мо 1160094 по кл. Є 03 0 5/06 від 1985 р., "Ветроагрегат" (а.с. ХвІЗО5850, СРСРІ. О.В. Дидикина й В.А. ФMo. 1160094 according to cl. There is 03 0 5/06 of 1985, "Wind turbine" (a.s. KhvIZO5850, USSR. O.V. Didykyna and V.A. F

Грищенико, патент Росії Мо 2244850 по тому ж класу МПК. ї-Hryshcheniko, Russian patent No. 2244850 for the same class of IPC. uh-

Ці пристрої містять пружні елементи, взаємодіють із потоком зверхкритичної швидкості, що створює турбулентність і лише підтримує коливання власного механічного резонансу пружних елементів. Коливання цих см струмопровідних елементів, розташованих у магнітному полі, створюють ЗРО і струм у електронавантаженні.These devices contain elastic elements, interact with a flow of supercritical speed, which creates turbulence and only supports the oscillations of the elastic elements' own mechanical resonance. Oscillations of these cm current-conducting elements located in a magnetic field create ZRO and current in the electronic load.

Такий процес взаємодії з потоком не ефективний і не може працювати у низькошвидкісних потоках. Це робить проблематичним їхнє масове впровадження. « дю Найближчим прототипом до пропонованого пристрою є патент України на корисну модель Мо21786 від з 10.04.2007 р. "Перетворювач кінетичної енергії потоку в електричну". с Цей пристрій по простоті, технологічності й собівартості відповідає вимогам масового впровадження, однак :з» володіє рядом недоліків, таких як необхідність використання двох джерел постійного струму для збудження процесу перетворення, що збільшує вартість, великий вплив приєднаної маси коливного елемента, що знижує частоту його власного резонансу, погіршуючи тим самим його робочі характеристики. кю 15 Пропонований пристрій складається з конфузора, з'єднаного потоком з входом струмного мультивібратораThis flow interaction process is inefficient and cannot work in low-speed flows. This makes their mass implementation problematic. « du The closest prototype to the proposed device is the patent of Ukraine for the utility model Mo21786 from 04/10/2007 "Converter of flow kinetic energy into electrical energy". c This device in terms of simplicity, manufacturability and cost-effectiveness meets the requirements of mass implementation, but "c" has a number of disadvantages, such as the need to use two sources of direct current to excite the conversion process, which increases the cost, the large influence of the attached mass of the oscillating element, which reduces its frequency own resonance, thereby worsening its operating characteristics. cue 15 The proposed device consists of a confusor connected by a flow to the input of a current multivibrator

ІЛ), що має два керуючі входи й вихід, розділений навпіл загостреною перегородкою, до задньої сторони якої - І прикріплена струмопровідна мембрана, а по обох її сторонах, симетрично із зазором, що утворює порожнину с струмопровідної мембрани, розташовані перфоровані струмопровідні пластини, покриті з боку мембрани різнойменно поляризованим електретним матеріалом |ЛЗІ|, а з її зворотної сторони розташовані резонансні (Се) 50 порожнини, що з'єднаються Через перфорацію струмопровідних пластин з порожниною мембрани. Резонансні со порожнини, які з'єднані з керуючими входами струмного мультивібратора, мають плунжери підстроювання.IL), which has two control inputs and an output, divided in half by a pointed partition, to the back side of which a conductive membrane is attached, and on both sides of it, symmetrically with the gap that forms a cavity from the conductive membrane, there are perforated conductive plates covered with side of the membrane with differently polarized electret material |LZI|, and on its reverse side there are resonant (Ce) 50 cavities that connect through the perforation of the conductive plates with the cavity of the membrane. Resonant so cavities, which are connected to the control inputs of the current multivibrator, have adjustment plungers.

Виходи порожнини струмопровідної мембрани з'єднані потоком з ежектором, причому струмопровідні пластини підключені до послідовно з'єднаних діодів двонпівперіодного випростувача й до електронавантаження постійного струму, а до точки з'єднання діодів підключена струмопровідна мембрана. 59 Пропонований пристрій ілюструється Фіг., на якій показані: с 1. Конфузор; 2. Струмний мультивібратор;The exits of the cavity of the conductive membrane are connected by flow to the ejector, and the conductive plates are connected to the series-connected diodes of the two-and-a-half-cycle rectifier and to the direct current electronic load, and the conductive membrane is connected to the point of connection of the diodes. 59 The proposed device is illustrated in Fig., which shows: c 1. Confuser; 2. Current multivibrator;

З. Загострена перегородка; 4. мембрана (струмопровідна); бо 5. Перфорація зворотного зв'язку; 6. Резонатори; 7. Керуючі входи перемикача потоку; 8. Плунжери підстроювання резонаторів; 9. Електретний різнополяризований матеріал на перфорованих пластинах (струмопровідних); бо 10. Перфорація колектора;C. A pointed septum; 4. membrane (conductive); bo 5. Feedback perforation; 6. Resonators; 7. Control inputs of the flow switch; 8. Resonator adjustment plungers; 9. Electret differently polarized material on perforated plates (conductive); bo 10. Collector perforation;

11. Колектор; 12.Ежектор.11. Collector; 12. Ejector.

Робота пристрою.Operation of the device.

Вхідний повітряний потік, концентруючись і прискорюючись конфузором (1) попадає на вхід струмного мультивібратора (2) і, розділяючись на загостреній перегородці (3), надходить у порожнину мембрани (4). Поділ потоку на загостреній перегородці не може відбуватися однаково. Припустимо, більша частина потоку потрапила в праву частину порожнини (на Фіг.) показано суцільною стрілкою). Частина цього потоку через перфорацію (5) попадає в резонатор (6) і, через керуючий вхід струмного мультивібратора (7), відхиляє вхідний потік у ліву /о частину порожнини мембрани (пунктирні стрілки). Процес періодично повторюється, передаючи мембрані коливання, що відбуваються із власною резонансною частотою мембрани, що настроюється (плунжерами (8)) резонаторів на частоту мембрани.The incoming air stream, being concentrated and accelerated by the confusor (1), enters the inlet of the current multivibrator (2) and, dividing on the pointed partition (3), enters the cavity of the membrane (4). The separation of the flow at the pointed partition cannot occur in the same way. Suppose most of the flow got into the right part of the cavity (shown by a solid arrow in Fig.). Part of this flow through the perforation (5) enters the resonator (6) and, through the control input of the current multivibrator (7), deflects the incoming flow into the left /o part of the membrane cavity (dotted arrows). The process is periodically repeated, transmitting to the membrane oscillations that occur with the membrane's own resonance frequency, which is adjusted (by plungers (8)) of the resonators to the membrane frequency.

Почергово наближення до різнополярних електретів викликає в пластинах і мембрані струми зсуву |Л4А), які через діоди МО1 й МО2 направляються в єлектронавантаження (Кн).Alternate approach to different polar electrets causes shear currents |L4A) in the plates and membrane, which are sent to the electron load (Kn) through the MO1 and MO2 diodes.

Відпрацьовані потоки з порожнини мембрани через перфорацію надходять в ежектор, надаючи потоку додаткове прискорення.Spent flows from the membrane cavity enter the ejector through the perforation, giving the flow additional acceleration.

Наявність відтоку повітря з порожнини мембрани через перфорацію знижує приєднану масу. Маса повітря з порожнини мембрани одночасно використовується для позитивного зворотного зв'язку, що підтримує коливання.The presence of air outflow from the membrane cavity through the perforation reduces the attached mass. The mass of air from the membrane cavity is simultaneously used for positive feedback, which supports oscillations.

Замість двох джерел струму використовується електрет, що уявляє собою дешевий поляризований діелектрик.Instead of two current sources, an electret is used, which is a cheap polarized dielectric.

Таким чином, завдання, поставлені перед даним розробкою реалізовані.Thus, the tasks set before this development have been implemented.

Література: 1. Шеферт Я.И. "Использование знергии ветра". М. Госатомиздат. 1983 р. 2. Емелих И.М., Сидоркин Ю.И. "Струйная автоматика (пневмоника)". Лениздат, 1972 р.References: 1. Shefert Ya.I. "Using wind energy". M. Gosatomizdat. 1983. 2. I.M. Emelykh, Yu.Y. Sydorkin. "Jet automation (pneumonics)". Lenizdat, 1972

З. Бородулин В.Н. і інш., "Конструкционнье електротехнические материаль!"". М. Вьісш. Школа. 1990 р. 4. Кухлинг Х. Справочник по физике. 1983 р. 5. Казакевич М.И. "Азродинамика мостов'". М. Транспорт. 1987 р. т 6. Ультразвук. "Маленькая знциклопедия". Изд. "Сов. зциклопедия" 1979 р.Z. Borodulin V.N. etc., "Construction electrotechnical materials!" M. Vyssh. School. 1990. 4. Kuhling H. Handbook of physics. 1983. 5. Kazakevich M. I. "Azrodynamics of bridges". M. Transport. 1987, vol. 6. Ultrasound. "Little encyclopedia." Publishing house "Sov. zcyclopedia" 1979

Claims (1)

Формула винаходу і.The formula of the invention and. 3030 (о)(at) Перетворювач енергії потоку, що складається з конфузора, з'єднаного потоком із входом струминного о мультивібратора, що має два керуючі входи й вихід, розділений навпіл загостреною перегородкою, до задньої сторони якої прикріплена струмопровідна мембрана; випрямляча, електронавантаження й ежектора, оA flow energy converter consisting of a baffle connected by flow to the input of a jet o multivibrator, having two control inputs and an output, divided in half by a pointed partition, to the back of which a conductive membrane is attached; rectifier, electronic load and ejector, o 35 який відрізняється тим, що з обох сторін струмопровідної мембрани, симетрично з зазором, що утворює сч порожнину мембрани, розташовані перфоровані струмопровідні пластини, покриті з боку мембрани різнойменно поляризованим електретним матеріалом, а з їхньої зворотної сторони розташовані резонансні порожнини з плунжерами підстройки, що сполучаються через перфорацію з порожниною мембрани й з'єднані з керуючими входами перемикача потоку; виходи порожнини мембрани з'єднані потоком з ежектором, причому струмопровідні «35, which is distinguished by the fact that on both sides of the conductive membrane, symmetrically with the gap that forms the cavity of the membrane, there are perforated conductive plates, covered on the side of the membrane with differently polarized electret material, and on their reverse side there are resonant cavities with connecting plungers through the perforation with the cavity of the membrane and connected to the control inputs of the flow switch; the exits of the membrane cavity are connected by flow to the ejector, and the current-conducting " пластини підключені до послідовно з'єднаних діодів випрямляча й до електронавантаження постійного струму, а з с до точки з'єднання діодів підключена струмопровідна мембрана. . и?the plates are connected to the series-connected diodes of the rectifier and to the direct current electronic load, and from c to the point of connection of the diodes, a conductive membrane is connected. . and? іме) -і се)ime) -and se) се) сю»se) syu" 60 б560 b5
UAU200706462U 2007-06-11 2007-06-11 Converter of stream energy UA27993U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200706462U UA27993U (en) 2007-06-11 2007-06-11 Converter of stream energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200706462U UA27993U (en) 2007-06-11 2007-06-11 Converter of stream energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA27993U true UA27993U (en) 2007-11-26

Family

ID=39017755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200706462U UA27993U (en) 2007-06-11 2007-06-11 Converter of stream energy

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA27993U (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8963394B2 (en) 2009-08-19 2015-02-24 Siemens Ag Cage rotor with starting bar

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8963394B2 (en) 2009-08-19 2015-02-24 Siemens Ag Cage rotor with starting bar

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8519554B2 (en) Device and method for harvesting energy from flow-induced oscillations
CN105156260B (en) Swing type hydrofoil end exciting Wave energy converting device
US20110309723A1 (en) Bladeless wind power generator
ES2072335T3 (en) ELECTRIC EXCITATION FOR A SEGMENTED TRANSDUCER.
KR20130045140A (en) Piezoelectric harvesting system by using by using water flow
UA27993U (en) Converter of stream energy
KR101512302B1 (en) A portable power generator
CN109150012A (en) A kind of piezoelectricity based on wind-induced vibration-Electromagnetic heating generator
BG110063A (en) Pontoon water-power station
CN101335463A (en) Sound energy electricity generating method and apparatus
CN100555833C (en) Thermoelectric type complex jet flow piezo-electric micro-drive device and control method
UA23484U (en) Transformed of flow energy
RU2384730C2 (en) Prof merkulov's windmill plant
KR102142787B1 (en) Aerogenerator using piezoelectric effect
RU2491704C1 (en) Method for energy generation from passing transport vehicles
RU187037U1 (en) Device for generating electric energy using mechanical vibrations of the rotor of a wind power plant
CN106849595B (en) Double-mover double-winding cylindrical linear generator based on single-side magnetic regulation principle
Kastawan Voltage generation of three-phase double sided internal stator axial flux permanent magnet (AFPM) generator
UA21786U (en) Converter of kinetic energy of flow to electric energy
RU128251U1 (en) TIDAL POWER PLANT
KR20160132794A (en) Magnet turbine using piezoelectric element
TWM432150U (en) Soft piezoelectric power generating device
RU115020U1 (en) AEROGENERATOR
US20200063595A1 (en) Compressed gas and recycled liquid turbine power system
RU130639U1 (en) LOW HYDRAULIC POWER PLANT