WO2009132637A2 - Wasserrad mit integriertem generator - Google Patents

Wasserrad mit integriertem generator Download PDF

Info

Publication number
WO2009132637A2
WO2009132637A2 PCT/DE2009/000608 DE2009000608W WO2009132637A2 WO 2009132637 A2 WO2009132637 A2 WO 2009132637A2 DE 2009000608 W DE2009000608 W DE 2009000608W WO 2009132637 A2 WO2009132637 A2 WO 2009132637A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
ring element
waterwheel
permanent magnets
stator
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/000608
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2009132637A3 (de
Inventor
Hartmuth Drews
Original Assignee
Hartmuth Drews
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 Hartmuth Drews filed Critical Hartmuth Drews
Priority to CN200980115937.0A priority Critical patent/CN102216605B/zh
Priority to US12/989,926 priority patent/US8421261B2/en
Priority to EP09737745.1A priority patent/EP2286083B1/de
Priority to BRPI0912181-1A priority patent/BRPI0912181B1/pt
Priority to CA2722885A priority patent/CA2722885C/en
Publication of WO2009132637A2 publication Critical patent/WO2009132637A2/de
Publication of WO2009132637A3 publication Critical patent/WO2009132637A3/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • 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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B7/00—Water wheels
    • 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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/061—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
    • 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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • 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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B7/00—Water wheels
    • F03B7/003—Water wheels with buckets receiving the liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7066—Application in combination with an electrical generator via a direct connection, i.e. a gearless transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7068—Application in combination with an electrical generator equipped with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/15—Sectional machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1869—Linear generators; sectional generators
    • 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
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • 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
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the invention relates to a waterwheel with an integrated generator, wherein the waterwheel is drivable via associated water blades by flowing, firing or free-falling flowing water to generate electricity.
  • water wheels have a relatively low speed with a high torque.
  • it is customary to connect a multi-stage mechanical transmission with a shaft journal of the water wheel for power generation and to connect an output shaft of the transmission via a transmission with a generator.
  • the object of the invention is to provide a gearless generic arrangement that allows easy installation and a modular assembly of a rotor by a simple structure and ensures an adaptation of the stator to the present conditions and makes the Wasserrad penmesser usable for the formation of a generator.
  • a ring element is concentrically connected to the water wheel, which consists of modularly assigned individual segments with permanent magnets used to form a rotor of the generator and the ring member are assigned as a rotor at least a corresponding part ring as a stator, wherein the partial rings have electrical coils in association with the permanent magnet of the ring member of the rotor and the partial rings are arranged as a stator via a support structure of the water wheel by means of holding elements stationary.
  • An advantageous embodiment of the invention is that arranged on the ring member permanent magnets are arranged as a rotor in the region of the front, back, mecanicmantel- or outer surface of the ring element with assignment of the partial rings with its coils as a stator. To increase the efficiency is provided that a combination of the areas for receiving the permanent magnets is formed.
  • An embodiment is that the permanent magnets are comb-like incorporated into the structure of the ring member of the rotor.
  • the water wheel is formed from RadkranzSegmenten, in which the individual segments are integrated to form the ring element of the rotor.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a generator training
  • FIG. 2 shows a generator configuration in association with a waterwheel
  • FIG. Fig. 3 is a perspective view of Fig. 2;
  • FIG. 4 shows a side view of a generator with an association of permanent magnets on outer surfaces of the ring element
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment to FIG. 4 with an association of permanent magnets on inner surfaces of the ring element
  • FIG. 6 shows a further embodiment of FIG. 4 with an association of permanent magnets on a front side of the ring element
  • 7 shows a partial perspective view of rotor and stator, wherein the rotor receives comb-like permanent magnets as a ring element and stator segments are associated with coils with a half coil offset on both sides;
  • Fig. 8 is a perspective view of an overall arrangement according to Fig. 7;
  • Fig. 8 shows an alternative arrangement on a floating body in a river
  • Fig. 9 shows another arrangement with a waterwheel as a dynamic pressure machine
  • water wheels 4 which are formed according to Fig. 2, 3 and 8 as embodschlachtige water wheels 4 with an associated water inlet channel 7 and are arranged on a stationary base 6 in a known manner.
  • the water wheel 4 is constructed in this case of individual Radkranz elements.
  • a ring generator is coupled, which is formed by a rotor 2 as a ring member and firmly connected to the water wheel 4.
  • a connection with the arms of the Wasserrad stresses or placed directly on the ring formed.
  • This ring element as a rotor 2 is modularly composed of individual segments 3, which are equipped with corresponding permanent magnets 8.
  • This high-performance magnets are used, as they are known, for example, under the trade name NEODYN magnets.
  • the permanent magnets 8 are in the embodiments in the region of the front, back, mecanicmantel- or outer circumferential surface of the ring element as a rotor 2 with assignment of the partial rings 1 with the coils 9 arranged as a stator.
  • Fig. 7 are permanent magnets 8 comb-like in the
  • Individual segments 3 are, for example, free of iron made of plastic.
  • the rotor 2 with its individual segments 3 are associated with partial rings 1 as a stator, carrying the corresponding electric coil 9 and together with the rotor form a generator.
  • the partial rings are arranged on a support structure 6 by means of holding elements 5.
  • the number of partial rings 1 results from the present hydraulic-mechanical potential of a Wasserrad- location. It can of course be arranged a full ring.
  • partial rings 1 of the stator are assigned to both sides of the ring element of the rotor, wherein the coils 9 are arranged offset from one another by half the width in each case.
  • an anchored floating body 10 carries a water wheel 4, the associated blades 9 being driven by the flow of a running water.
  • the blades 9 are arranged on a cylindrical hollow body, the blades 9 are driven both by gravity and by the flow of water.
  • the rotor 2 of the generator integrally incorporated in the support structure of the cylindrical hollow body and the number of ring elements 1 adapted to the hydraulic-mechanical potential of Wasserrad- location.
  • corresponding ring generators can be arranged on both sides of the water wheel 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Es ist hierbei vorgesehen, ein Wasserrad (4) mit integriertem Generator zu schaffen. Hierbei ist ein Ringelement zur Bildung eines Rotors (2) fest mit dem Wasserrad (4) konzentrisch verbunden. Das Ringelement ist dabei aus modular zugeordneten Einzelsegmenten (3) mit eingesetzten Permanentmagneten (8) zusammengesetzt. Dem auf diese Weise gebildeten Rotor ist mindestens ein korrespondierender Teilring (1) als Stator zugeordnet, wobei die Teilringe elektrische Spulen (9) in Zuordnung zu den Permanentmagneten (8) des Ringelementes des Rotors aufweisen und die Teilringe als Stator über Tragstützen des Wasserrades mittels Halteelemente (5) ortsfest angeordnet sind.

Description

Wasserrad mit integriertem Generator
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wasserrad mit integriertem Generator, wobei das Wasserrad über zugeordnete Wasserschaufeln durch strömend, schießend oder freifallend abfließendes Wasser zur Stromerzeugung antreibbar ist.
Funktionsbedingt haben Wasserräder eine relativ niedrige Drehzahl mit einem hohen Drehmoment. Hierdurch ist es üblich, zur Stromerzeugung ein mehrstufiges mechanisches Getriebe mit einem Wellenzapfen des Wasserrades zu verbinden und eine Ausgangswelle des Getriebes über eine Transmission mit einem Generator zu verbinden.
Bei wechselnden Wassermengen, insbesondere bei Zunahme der Wassermenge, erhöhen sich Leistung und Drehmoment, so daß die Wasserrad-Welle und das Getriebe relativ hohe Spitzen-Drehmomente aufzunehmen haben.
In der Praxis wird deshalb die Auslegung der Teile mit einem Faktor 3 gegenüber der normalen Belastung vorgenommen. Hierdurch entstehen relativ schwere und kostenaufwendige Bauteile.
Diese bekannten Anordnungen haben einen reduzierten Wirkungsgrad, insbesondere durch die mechanischen Umsetzungsverluste. Ferner unterliegen die beweglichen Teile einem Verschleiß und erfordern eine aufwendige Wartung . Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine getriebelose gattungsgemäße Anordnung zu schaffen, die durch einen einfachen Aufbau einen leichten Transport und eine modulartige Montage eines Rotors ermöglicht und eine Anpassung der Statorelemente auf die vorliegenden Verhältnisse gewährleistet sowie den Wasserraddurchmesser für die Ausbildung eines Generators nutzbar macht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß ein Ringelement mit dem Wasserrad konzentrisch verbunden ist, das aus modular zugeordneten Einzelsegmenten mit eingesetzten Permanentmagneten zur Bildung eines Rotors des Generators besteht und dem Ringelement als Rotor mindestens einen korrespondierenden Teilring als Stator zugeordnet sind, wobei die Teilringe elektrische Spulen in Zuordnung zu den Permanentmagneten des Ringelementes des Rotors aufweisen und die Teilringe als Stator über eine Tragstruktur des Wasserrades mittels Halteelemente ortsfest angeordnet sind.
Hierdurch wird ein großer Generatordurchmesser ermöglicht und dabei ein vereinfachter Transport und eine Montage der Rotorteile gewährleistet und es kann der Stator entsprechend dem vorliegenden Potential durch einzelne Stator-Segmente zugeordnet werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die am Ringelement angeordneten Permanentmagnete als Rotor im Bereich von Vorderseite, Rückseite, Innenmantel- bzw. Außenmantelfläche des Ringelementes mit Zuordnung der Teilringe mit seinen Spulen als Stator angeordnet sind. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades ist vorgesehen, daß eine Kombination der Bereiche zur Aufnahme der Permanentmagnete gebildet ist.
Eine Ausführungsform besteht darin, daß die Permanentmagnete kammartig in die Struktur des Ringelementes des Rotors eingearbeitet sind.
Ferner wird vorgeschlagen, daß das Wasserrad aus RadkranzSegmenten gebildet ist, in die die Einzelsegmente zur Bildung des Ringelementes des Rotors integriert sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Generatorausbildung;
Fig. 2 eine Generatorausbildung in Zuordnung zu einem Wasserrad; Fig. 3 eine Perspektivdarstellung zu Fig. 2;
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Generators mit einer Zuordnung von Permanentmagneten auf Außenflächen des Ringelementes;
Fig. 5 eine alternative Ausbildung zu Fig. 4 mit einer Zuordnung von Permanentmagneten auf Innenflächen des Ringelementes;
Fig. 6 eine weitere Ausbildung zu Fig. 4 mit einer Zuordnung von Permanentmagneten auf einer Vorderseite des Ringelementes; Fig. 7 eine perspektivische Teildarstellung von Rotor und Stator, wobei der Rotor als Ringelement kammartig eingesetzte Permanentmagnete aufnimmt und beiderseits Statorsegmente mit Spulen mit einem halben Spulenversatz zugeordnet sind;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer Gesamtanordnung entsprechend Fig. 7;
Fig. 8 eine alternative Anordnung auf einem Schwimmkörper in einem Fließgewässer und
Fig. 9 eine weitere Anordnung mit einem Wasserrad als Staudruckmaschine
Es sind in den Ausführungsbeispielen Wasserräder 4 angeordnet, die gemäß Fig. 2, 3 und 8 als oberschlächtige Wasserräder 4 mit einer zugeordneten Wasser-Zulaufrinne 7 ausgebildet sind und über ein ortsfestes Fundament 6 in bekannter Weise angeordnet sind. Das Wasserrad 4 ist dabei in diesem Fall aus einzelnen Radkranz-Elementen aufgebaut.
Mit dem Wasserrad 4 ist ein Ringgenerator gekoppelt, der durch einen Rotor 2 als Ringelement gebildet und mit dem Wasserrad 4 fest verbunden ist. Hierbei wird eine Verbindung mit den Armen des Wasserradkörpers oder direkt auf den gebildeten Ring aufgesetzt.
Dieses Ringelement als Rotor 2 ist modular aus Einzelsegmenten 3 zusammengesetzt, die mit entsprechenden Permanentmagneten 8 bestückt sind. Hierbei werden leistungsstarke Magnete verwendet, wie sie beispielsweise unter dem Handelsnamen NEODYN- Magnete bekannt sind. Die Permanentmagnete 8 sind in den Ausführungsbeispielen im Bereich von Vorderseite, Rückseite, Innenmantel- bzw. Außenmantelfläche des Ringelementes als Rotor 2 mit Zuordnung der Teilringe 1 mit den Spulen 9 als Stator angeordnet.
Gemäß Fig. 7 sind Permanentmagnete 8 kammartig in die
Einzelsegmente 3 des Rotors 2 eingesetzt. Die
Einzelsegmente 3 sind beispielsweise eisenfrei aus Kunststoff herstellbar.
Dem Rotor 2 mit seinen Einzelsegmenten 3 sind Teilringe 1 als Stator zugeordnet, die entsprechende elektrische Spulen 9 tragen und zusammen mit dem Rotor einen Generator bilden. Hierbei sind die Teilringe über eine Tragstruktur 6 mittels Halteelemente 5 angeordnet. Die Anzahl der Teilringe 1 ergibt aus dem vorliegenden hydraulisch-mechanischen Potential eines Wasserrad- Standortes . Es kann selbstverständlich auch ein Vollring angeordnet werden.
Gemäß Fig. 7 sind Teilringe 1 des Stators beiden Seiten des Ringelementes des Rotors zugeordnet, wobei die Spulen 9 um jeweils eine halbe Breite gegeneinander versetzt angeordnet sind.
Gemäß Fig. 9 trägt ein verankerter Schwimmkörper 10 ein Wasserrad 4, wobei die zugehörigen Schaufeln 9 durch die Strömung eines Fließgewässers angetrieben werden.
Vorteilhaft wird die Anzahl der Teilringe 1 auf das hydraulisch-mechanische Potential des Wasserrad- Standortes angepaßt, wobei diese den Rotor 2 im unteren Drittel überdecken und sich günstig auf die Schwimmeigenschaften sowie deren Schwerpunkt und die Sicherheit gegen Kentern auswirkt. Bei einer Ausbildung einer Staudruckmaschine nach Fig. 10 mit einem Wasserrad 4, dessen Schaufeln 9 auf einem zylindrischen Hohlkörper angeordnet sind, werden die Schaufeln 9 sowohl durch die Schwerkraft als auch durch die Strömung des Wassers angetrieben.
Vorteilhaft wird der Rotor 2 des Generators integrativ in die Tragstruktur des zylindrischen Hohlkörpers eingebaut und die Anzahl der Ringelemente 1 auf das hydraulisch-mechanische Potential des Wasserrad- Standortes angepaßt.
Selbstverständlich können entsprechende Ringgeneratoren auf beiden Seiten des Wasserrades 4 angeordnet werden.

Claims

— V — ■Patentansprüche
Wasserrad mit integriertem Generator, wobei das Wasserrad über zugeordnete Wasserschaufein durch strömend, schießend oder freifallend abfließendes Wasser zur Stromerzeugung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringelement mit dem Wasserrad (4) konzentrisch verbunden ist, das aus modular zugeordneten Einzelsegmenten (3) mit eingesetzten Permanentmagneten (8) zur Bildung eines Rotors (2) des Generators besteht und dem Ringelement als Rotor (2) mindestens einen korrespondierenden Teilring (1) als Stator zugeordnet sind, wobei die Teilringe (1) elektrische Spulen (9) in Zuordnung zu den Permanentmagneten (8) des Ringelementes des Rotors (2) aufweisen und die Teilringe als Stator über eine Tragstruktur (6) des Wasserrades (4) mittels Halteelemente (5) ortsfest angeordnet sind.
2. Wasserrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ringelement angeordneten Permanentmagnete (8) als Rotor (2) im Bereich von Vorderseite, Rückseite, Innenmantel- bzw. Außenmantelfläche des Ringelementes mit Zuordnung der Teilringe (1) mit seinen Spulen (9) als Stator angeordnet sind.
3. Wasserrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kombination der Bereiche zur Aufnahme der Permanentmagnete (8) gebildet ist.
4. Wasserrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (8) kammartig in die Struktur des Ringelementes des Rotors (2) eingearbeitet sind.
5. Wasserrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserrad (4) aus RadkranzSegmenten gebildet ist, in die die Einzelsegmente (3) zur Bildung des Ringelementes des Rotors (2) integriert sind.
PCT/DE2009/000608 2008-05-02 2009-04-28 Wasserrad mit integriertem generator WO2009132637A2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200980115937.0A CN102216605B (zh) 2008-05-02 2009-04-28 由具有低转速叶片的轮圈元件组成的水轮
US12/989,926 US8421261B2 (en) 2008-05-02 2009-04-28 Water wheel comprising a built-in generator
EP09737745.1A EP2286083B1 (de) 2008-05-02 2009-04-28 Wasserrad mit integriertem generator
BRPI0912181-1A BRPI0912181B1 (pt) 2008-05-02 2009-04-28 roda hidráulica com gerador integrado
CA2722885A CA2722885C (en) 2008-05-02 2009-04-28 Water wheel comprising a built-in generator

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008022012 2008-05-02
DE102008022012.4 2008-05-02
DE102009015044A DE102009015044A1 (de) 2008-05-02 2009-03-26 Segmentkranz-Ringgenerator
DE102009015044.7 2009-03-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2009132637A2 true WO2009132637A2 (de) 2009-11-05
WO2009132637A3 WO2009132637A3 (de) 2010-12-29

Family

ID=41131130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2009/000608 WO2009132637A2 (de) 2008-05-02 2009-04-28 Wasserrad mit integriertem generator

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8421261B2 (de)
EP (1) EP2286083B1 (de)
KR (1) KR101571190B1 (de)
CN (1) CN102216605B (de)
BR (1) BRPI0912181B1 (de)
CA (1) CA2722885C (de)
DE (1) DE102009015044A1 (de)
EC (1) ECSP10010647A (de)
PL (1) PL2286083T3 (de)
WO (1) WO2009132637A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102635490A (zh) * 2012-05-02 2012-08-15 胡勇坚 一种浮体式潮汐与海浪发电装置

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090179432A1 (en) * 2007-01-23 2009-07-16 Scott Wattenbarger Gravitational magnetic energy converter
US8405235B2 (en) * 2009-05-13 2013-03-26 Ienergy Harvesting, Inc. Energy harvesting device
EP2475822A1 (de) * 2009-09-08 2012-07-18 Atlantis Resources Corporation Pte Limited Leistungsgenerator
US8593005B2 (en) 2010-01-08 2013-11-26 Hartmuth Drews Water wheel for generating power
US20110187112A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Michael Wayne Brace Hydro-kinetically powered electrical generator power head
GB2493997B (en) * 2010-12-14 2014-11-19 Rolls Royce Plc A rim drive electrical machine
CN102635481A (zh) * 2011-02-10 2012-08-15 林献铭 动能产生装置
AT511643A1 (de) 2011-06-30 2013-01-15 Univ Graz Tech Kompakt-wasserradvorrichtung
ITMI20112229A1 (it) * 2011-12-06 2013-06-07 Uni Degli Studi Brescia Generatore eolico ad asse orizzontale.
TWI522530B (zh) * 2012-04-09 2016-02-21 台達電子工業股份有限公司 熱磁引擎與熱磁引擎系統
DE102012208547A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 Wobben Properties Gmbh Synchrongenerator einer getriebelosen Windenergieanlage
CN103633883B (zh) * 2012-12-25 2015-04-22 张政阳 磁悬浮式直流发电机
EP2802062A1 (de) 2013-05-08 2014-11-12 Phase Motion Control S.p.A. Elektrischer Generator für einen Windkraftgenerator
DE102013010725A1 (de) 2013-06-21 2014-12-24 Wolfgang Gräber Feinwerktechnik GmbH & Co. KG Ringgenerator
CN104632528A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 毕献奎 一种风力发电机
DE102014200947A1 (de) * 2014-01-20 2015-08-06 Wobben Properties Gmbh Synchrongenerator einer getriebelosen Windenergieanlage
US20170082091A1 (en) * 2014-03-11 2017-03-23 Gustaf SÄRNER Wind turbine
RS60324B1 (sr) * 2014-05-26 2020-07-31 Sisyphus Fitness Inc Sprava za vežbanje sa simulacijom valjanja tereta
US10666174B2 (en) * 2014-11-13 2020-05-26 Bruno BERGMAN Three-dimensional (3D) flow floating power generator
EP3420219A4 (de) * 2016-02-26 2019-10-09 Fait, Mitchell Energieumwandlungsvorrichtung
DE102016108712A1 (de) 2016-05-11 2017-11-16 Wobben Properties Gmbh Synchrongenerator einer getriebelosen Windenergieanlage sowie Verfahren zum Herstellen eines Synchrongenerators und Verwendung von Formspulen
US10316816B2 (en) * 2016-07-13 2019-06-11 HeliosAltas Corp. Hydraulic water wheel for a directional water flow
SE1751227A1 (en) 2017-10-04 2019-03-12 Aqua Robur Tech Ab Improved turbine generator assembly
DE102017010937B4 (de) 2017-11-25 2019-08-14 Hartmuth Drews Ringgenerator
DE102018118800A1 (de) 2018-08-02 2020-02-06 Ismet Hadzic Wasserkraftwerk

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10218443A1 (de) 2002-04-25 2003-11-20 Hartmuth Drews Segmentkranz-Wasserrad
EP1876350A1 (de) 2005-04-11 2008-01-09 Maria Elena Nova Vidal Ringförmige generatoren verwendendes elektrisches energieerzeugungssystem

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2097286A (en) 1936-11-02 1937-10-26 Lloyd S Mcgee Power generating apparatus
US2782321A (en) 1952-04-30 1957-02-19 Fischer Arno Turbine for driving a generator
US3209156A (en) 1962-04-03 1965-09-28 Jr Arthur D Struble Underwater generator
US4168439A (en) * 1977-11-28 1979-09-18 Palma F Neto Wind turbine
US4289970A (en) * 1978-11-22 1981-09-15 Deibert David D Wind powered electrical generator
US4330714A (en) * 1980-06-26 1982-05-18 Smith Otto J M Wind turbine system
US4737070A (en) * 1985-07-31 1988-04-12 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Water powered device
US4720640A (en) * 1985-09-23 1988-01-19 Turbostar, Inc. Fluid powered electrical generator
US4832569A (en) * 1986-04-11 1989-05-23 Eirik Samuelsen Governed vane wind turbine
NL8902534A (nl) * 1989-10-12 1991-05-01 Holec Projects Bv Windturbine.
JP2000506580A (ja) * 1995-10-13 2000-05-30 ニルス・エリック・ギスラソン 水平軸線風タービン
US6806586B2 (en) * 1999-10-06 2004-10-19 Aloys Wobben Apparatus and method to convert marine current into electrical power
US6354800B1 (en) * 2000-03-31 2002-03-12 Lance G. Hays Dual pressure Euler turbine
JP4138259B2 (ja) * 2001-02-09 2008-08-27 日本電産サンキョー株式会社 小型水力発電装置
US6836028B2 (en) * 2001-10-29 2004-12-28 Frontier Engineer Products Segmented arc generator
US7144214B2 (en) * 2002-02-08 2006-12-05 Sunpower Co., Ltd. Rotor supporting structure of windmill for power generation
US6952058B2 (en) * 2003-02-20 2005-10-04 Wecs, Inc. Wind energy conversion system
US6700216B1 (en) * 2003-03-03 2004-03-02 Charles S. Vann Magnetically levitated windmill
CA2531383A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-13 Cosmo Plant Co., Ltd. Wind power generation system, arrangement structure of permanent magnets, and electricity/force conversion system
SE526789C2 (sv) * 2004-03-16 2005-11-08 Uppsala Power Man Consultants Aggregat innefattande en vattenturbin och en generator, vars rotor är direktförbunden med vardera av turbinens blad
US7109599B2 (en) * 2004-05-05 2006-09-19 Watkins Philip G Omni-directional wind turbine electric generation system
US7235894B2 (en) 2004-09-01 2007-06-26 Roos Paul W Integrated fluid power conversion system
US7692357B2 (en) 2004-12-16 2010-04-06 General Electric Company Electrical machines and assemblies including a yokeless stator with modular lamination stacks
US7279803B1 (en) 2005-04-17 2007-10-09 Kenneth Randall Bosley Ocean current power generator
US7199484B2 (en) * 2005-07-05 2007-04-03 Gencor Industries Inc. Water current generator
US7215038B2 (en) * 2005-07-26 2007-05-08 Bacon C Richard Wind wheel and electricity generator using same
GB2435494A (en) * 2005-12-13 2007-08-29 David Adrian Floating marine current mill
DE202006001171U1 (de) * 2006-01-25 2007-06-14 Milz, Tobias Wasserkraft-Stromgenerator mit geringer Drehzahl
US7453166B2 (en) * 2006-06-06 2008-11-18 Oceana Energy Company System for generating electricity from fluid currents
US7385302B2 (en) * 2006-06-27 2008-06-10 Jonsson Stanley C Wind turbine having variable pitch airfoils
US7550865B2 (en) * 2006-06-27 2009-06-23 Jonsson Stanley C Wind turbine having variable pitch airfoils that close when moving against the direction of the wind
CN200993073Y (zh) * 2006-07-25 2007-12-19 白子刚 江河海底以及风力场中的发电装置
US20100133838A1 (en) * 2007-04-12 2010-06-03 Sway As Turbine rotor and power plant
UA92291C2 (ru) * 2007-04-17 2010-10-11 Аэрокинетик Енерджи Корпорейшн Генераторное устройство, которое работает под воздействием текущей среды (варианты)
US7785037B2 (en) * 2007-05-29 2010-08-31 Lederer Gary Spillway hydroelectric turbine
US8164213B2 (en) * 2009-07-23 2012-04-24 Exquadrum, Inc. Orbital track wind turbine
US8593005B2 (en) * 2010-01-08 2013-11-26 Hartmuth Drews Water wheel for generating power
US20120086207A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-12 Dennis John Gray Simplified Paddlewheel Energy Device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10218443A1 (de) 2002-04-25 2003-11-20 Hartmuth Drews Segmentkranz-Wasserrad
EP1876350A1 (de) 2005-04-11 2008-01-09 Maria Elena Nova Vidal Ringförmige generatoren verwendendes elektrisches energieerzeugungssystem

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102635490A (zh) * 2012-05-02 2012-08-15 胡勇坚 一种浮体式潮汐与海浪发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2722885C (en) 2016-08-30
BRPI0912181A2 (pt) 2015-10-06
PL2286083T3 (pl) 2017-02-28
US20110042957A1 (en) 2011-02-24
CA2722885A1 (en) 2009-11-05
CN102216605A (zh) 2011-10-12
BRPI0912181B1 (pt) 2020-11-17
ECSP10010647A (es) 2011-02-28
EP2286083A2 (de) 2011-02-23
KR20110010709A (ko) 2011-02-07
KR101571190B1 (ko) 2015-12-04
WO2009132637A3 (de) 2010-12-29
EP2286083B1 (de) 2016-08-31
CN102216605B (zh) 2014-01-15
DE102009015044A1 (de) 2009-11-05
US8421261B2 (en) 2013-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009132637A2 (de) Wasserrad mit integriertem generator
DE60204878T2 (de) Elektrischer generator und läufer
EP1451918B1 (de) Einrichtung und verfahren zur erzeugung elektrischer energie
DE102012106376B4 (de) Vorrichtung zur Energieerzeugung mit Piezoelementen
EP1362404B1 (de) Elektrische maschine
DE102009017028A1 (de) Windenergieanlage und Antriebseinrichtung zur Verstellung eines Rotorblatts
DE10255745A1 (de) Direkt angetriebene Windenergieanlage mit im Generator integriertem Lager
DE102009017865A1 (de) Generatoranordnung für Windenergieanlage
EP2379879B1 (de) Generatoranordnung für eine windenergieanlage
DE4415570A1 (de) Generator für Windkraftmaschinen
DE102011079843A1 (de) Elektrische Maschine mit massenarmer Bauart in magnetisch aktiven Teilen
DE102014104466A1 (de) Windkraftanlage für Hausdächer
DE102015209365A1 (de) Abgasturbolader
DE102012106355A1 (de) Elektrodynamische Maschine
DE102008063874A1 (de) Windenergieanlage
DE10037787B4 (de) Permanenterregte Synchronmaschine
DE102020007198A1 (de) Ringgenerator
DE102017118010A1 (de) Generator für eine Windenergieanlage und Windenergieanlage mit selbigem
DE202017005031U1 (de) Geteilter Transversalflussgenerator mit integrierter Lagerfunktion und symmetrischer Kraftausleitung
DE202009009968U1 (de) Wasserkraftanlage
DE2707251A1 (de) Einphasenschrittmotor
EP3807517B1 (de) Turbine
DE102007033838A1 (de) Außenläufer-Elektromotor, Kraftfahrzeug mit Außenläufer-Elektromotor und Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs
DE202008013820U1 (de) Nabengenerator für ein Fahrrad
DE10038602B4 (de) Einblattvielpolwindkonverter

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980115937.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09737745

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12989926

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2009737745

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2722885

Country of ref document: CA

Ref document number: 2009737745

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107024589

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 4103/KOLNP/2010

Country of ref document: IN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0912181

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20101103