WO2016190836A1 - Ветроэнергетическая установка - Google Patents

Ветроэнергетическая установка Download PDF

Info

Publication number
WO2016190836A1
WO2016190836A1 PCT/UA2016/000093 UA2016000093W WO2016190836A1 WO 2016190836 A1 WO2016190836 A1 WO 2016190836A1 UA 2016000093 W UA2016000093 W UA 2016000093W WO 2016190836 A1 WO2016190836 A1 WO 2016190836A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wind
voltage generator
rotor
main high
generators
Prior art date
Application number
PCT/UA2016/000093
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Людмыла Мыколаивна ЛЭВИНА
Original Assignee
Людмыла Мыколаивна ЛЭВИНА
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 Людмыла Мыколаивна ЛЭВИНА filed Critical Людмыла Мыколаивна ЛЭВИНА
Publication of WO2016190836A1 publication Critical patent/WO2016190836A1/ru

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
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • 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
    • 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

Definitions

  • wind energy which specializes in converting the kinetic energy of atmospheric air masses into electrical, mechanical, thermal or other convenient necessary types of energy.
  • Wind power plants exist of two types - with horizontal and vertical axis of rotation of the rotor. They are also known as wind generators, wind turbines, wind turbines, etc.
  • a wind generator [Patent of Ukraine Ns 86126, IPC (2009) F03D 9/00, 1/00, 3/00, publ. 03/25/2009, Bull. JN ° 6], containing a rotor made of diamagnetic material and mounted on the same shaft with a wind wheel, and a stator.
  • the stator magnetic system consists of windings mounted on an annular magnetic circuit, and the stator is made of three ferromagnetic plates connected by multichannel magnetic circuits, mounted on a flyover with a common central axis of symmetry coinciding with the wind wheel shaft, and the same air gaps between their planes.
  • the same chains of permanent magnets are installed uniformly around the circumference, each pair of which is placed one against the other, and magnets that are opposite have the same polarity.
  • modules are fixed, consisting of cores with inductors, which form a circular chain with pole division equal to the pole distribution of the magnet system.
  • the magnetic fluxes of the stator are closed through a system of magnetic cores.
  • the rotor is made in the form of two thin disks mounted on a common shaft and installed in the gaps between the stator plates.
  • the wind turbine has the structure of a rotary generator and contains a stator mounted on a flyover, consisting of support pillars and ring platforms, and a rotor equipped with support and navigation units, and connected to the wind drive, as well as magnetic field sources.
  • the wind turbine has an autonomous unloading device to ensure a rotor magnetic suspension placed in the air volume between the support legs, comprising a grooved annular track made of a conductive diamagnetic material and mounted on a rotary moving support with a system of additional wind receiving blades mounted along the outer contour of the track.
  • the generator’s wind drive consists of a wind wheel mounted on the transmission shaft and connected to the rotor by a radial traverse system.
  • Magnetic field sources in the form of supermagnets are mounted on the rotor of the wind turbine in a circular pattern, and the inductive elements of the generator are coreless and made in the form of flat coils with a ferromagnetic sublayer without an internal hole.
  • the main high voltage generator is synchronous and is made using neodymium permanent magnets, and in an additional low voltage generator is synchronous and is made using permanent ferrite magnets.
  • the operation of the electronic synchronization module and the mixing of high-voltage and low-voltage from two types of generators is based on the principle of high-frequency conversion with different transformation ratios, which makes it possible to generate high-frequency inductive pulses, which, combined with the high inertial ability of the wind power installation, allows you to charge the battery at a speed that is equal to V * from the nominal.
  • the output voltage from two types of generators (1) (8) is supplied to the electronic synchronization module and voltage mixing (13), at the output of which a fluctuating rectified unstabilized voltage is obtained.
  • the inventive wind power installation provides stable battery charging at low wind speeds, effectively starts at minimum wind speeds, minimizes braking in winds of 2-5 m / s, provides the highest possible performance in winds of 5 m / s, has high stability to strong and hurricane winds. All of the listed advantages of the proposed solution prove the high efficiency of wind turbines under various operating conditions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Ветроэнергетическая установка содержит по меньшей мере один основной генератор высокого напряжения, который состоит из ротора в виде двух дисков с равномерно закрепленными по кругу на периферии постоянными магнитами, размещенными с чередованием в осевом направлении и расположенными друг к другу разноименными полюсами, и дискового статора с якорными катушками без сердечника, который размещен с воздушным зазором между дисками ротора. Кроме того, установка имеет по меньшей мере один генератор низкого напряжения, закрепленный последовательно снизу основного генератора высокого напряжения, причем их статоры закреплены на общей оси, две или больше лопасти, которые закреплены кронштейнами к ротору основного генератора высокого напряжения фланцевыми креплениями рессорного типа. Дополнительно установка оборудована электронным модулем синхронизации и смешения напряжений двух вышеупомянутых типов генераторов, причем масса одного или более основных генераторов высокого напряжения больше массы одного или более дополнительных синхронных генераторов низкого напряжения.

Description

ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к альтернативным источникам энергии, а именно - к ветроэнергетическим установкам (ВЭУ), и может быть использовано для получения электрической энергии в регионах со слабыми ветрами, как в бытовых, так и в коммерческих и промышленных целях.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Рост потребности человечества в энергетических ресурсах и увеличение стоимости традиционных источников энергообеспечения приводит к необходимости поисков новых ресурсов и более широкого их применения. Такие источники никогда не заканчиваются и практически бесплатные: солнечная энергия, энергия ветра, биоэнергия, геотермальная энергия, энергия приливов-отливов и т.д.
Одним из основных, наиболее развивающихся направлений в сфере альтернативной энергетики является ветроэнергетика, которая специализируется на преобразовании кинетической энергии атмосферных воздушных масс в электрическую, механическую, тепловую или другие удобные необходимые виды энергии.
Постоянно возрастающая актуальность "зеленой" энергетики выражается в тенденциях максимального повышения эффективности ВЭУ, в результате чего они становятся все более наукоемкими техническими устройствами.
Ветроэнергетические установки существуют двух типов - с горизонтальной и вертикальной осью вращения ротора. Также они известны как ветрогенераторы, ветродвигатели, ветроагрегаты и др.
Оптимальная скорость воздуха для промышленных ветроэнергетических установок составляет порядка 10-12 м/с, при этом желательна постоянная скорость ВЕТРА и отсутствие частых изменений направления ветра. В свою очередь, ВЭУ вертикального типа наиболее эффективны в местностях, которые характеризуются переменными ветрами с неустойчивыми скоростями и направлениями (в Украине, например - Крым).
Повышение мощности ВЭУ на сегодня является актуальной проблемой современной ветроэнергетики. Увеличение диаметра ротора безредукторных ветроустановок вертикального типа приводит к повышению мощности с одной стороны, но, при этом вызывает необходимость магнитного подпора ротора с другой. Масса магнитоэлектрических роторов, применяемых на ветроагрегатах такого типа возрастает пропорционально увеличению номинальной мощности. В такой же мере растут и внутренние потери энергии, идущие на покрытие сил трения, а также на питание средств управления устойчивостью динамики ротора. В последнее время появляются технические решения, направленные на решение вышеуказанных проблем.
Известный ветрогенератор с горизонтальной осью вращения ротора [патент Украины JVo 54948, опубл. 17.03.2003, Бюл JV<> 3, 2003 г., МПК7 F03D 1/00, F03D 7/04], имеющий головку с установленным в ней генератором, кинематически связанным с ветроколесом, которое закреплено на вертикальной опоре, вращающимся в горизонтальной плоскости, механизмы вывода ветроколеса из под ветра и ориентирования по ветру.
Недостатком данного ветрогенератора является необходимость ориентирования на ветер, потребность в высоких скоростях ветра для пуска и для выхода на оптимальный рабочий режим, большая высота размещения головки с генератором и лопастями, высокий уровень шума и угроза для жизни птиц. Кроме того, гироскопический момент, возникающий во время вращения, требует усиленной конструкции сопротивлений, что приводит к удорожанию установки и, в конечном счете, высокой себестоимости электроэнергии.
Известен ветродвигатель, работа которого не зависит от направления ветра [Патент РФ Ν° 2065992, Кл. F03D 3/00, публ. 1996 г.], который содержит вертикальный вал, на котором жестко закреплено ветроколесо с лопастями, закрепленными под углом к радиусу ветродвигателя. Вал кинематически связан с электрогенераторами, ветроколесо с лопастями выполнено в виде венца с П-образным желобом, а угол крепления лопастей составляет 60°, причем между лопастями образованы карманы. Масса конструкции ветроколеса через катки опирается на кольцо в колее, которая смонтирована на колоннах. Однако при такой конструкции размещения лопастей для полезной работы используется только их часть, в том числе и та часть, которая расположена под большим углом к направлению ветра, а лопасти, которые расположены под малым углом к направлению ветра, используются слабо, то есть эффективно работает не более 20-25 % лопастей ветроколеса и только те, которые размещены против направления ветра, что уменьшает мощность ветродвигателя. Кроме того, через наличие колонн, которые поддерживают через кольцевую колею ветроколесо, такой ветродвигатель имеет слишком громоздкую конструкцию, занимает большую площадь и имеет низкий КПД.
Также известен ветрогенератор [Патент Украины Ns 86126, МПК (2009) F03D 9/00, 1/00, 3/00, опубл. 25.03.2009, Бюл. JN° 6], содержащий ротор, выполненный из диамагнитного материала и установлен на одном валу с ветроколесом, и статор. Магнитная система статора состоит из обмоток, установленных на кольцевом магнитопроводе, причем статор выполнен из трех соединенных многоканальными магнитопроводами ферромагнитных пластин, укрепленных на эстакаде с общей центральной осью симметрии, совпадающей с валом ветроколеса, и одинаковыми воздушными зазорами между их плоскостями. На верхней и нижней пластинах ротора равномерно по окружности установлены одинаковые цепочки постоянных магнитов, каждая пара которых размещена одна против другой, а магниты, которые являются противоположными, имеют одинаковую полярность. Посередине между соответствующими парами магнитов закреплены модули, состоящие из сердечников с катушками индуктивности, которые образуют круговую цепочку с полюсным делением, равным полюсному распределению системы магнитов. При этом магнитные потоки статора замыкаются через систему магнитопроводов. Ротор выполнен в виде двух тонких дисков, закрепленных на общем валу и установленых в зазоры между пластинами статора. В каждом диске в зонах ортогональных проекций магнитных полюсов на его плоскости выполнены отверстия, перемежающиеся со сплошными участками, причем размеры тех и других в круговом направлении равны размерам полюсных граней магнитов. Диски сдвинуты друг относительно друга на угол, при котором отверстия на одном диске ротора находятся напротив сплошных участков между отверстиями - на другом. У описанного ветрогенератора максимально малая масса ротора, поскольку на роторе вообще не установлены активные детали генератора, а якорь и индуктор в данной схеме неподвижны.
Недостатком данного ветрогенератора является то, что его мощность недостаточна, как и недостаточна чувствительность к давлению ветра, кроме того при малом ветре скорость вращения ротора мала, и при этом относительно малый уровень наведенных вихревых токов в его материале дает незначительный эффект экранирования магнитного поля (скин-эффект), что приводит к отсутствию переполюсования магнитного поля в данном режиме, что делает невозможным выработку электрической энергии на малых скоростях ветра.
Известная безредукторная вертикальноосевая ВЭУ согласно патенту Украины Ν° 86142, МПК (2009) F03D 3/00, 5/00, 9/00, опубл. 25.03.2009 г., Бюл. JV» 6.
Она имеет структуру ротационного генератора и содержит статор, закрепленный на эстакаде, состоящей из опорных стоек и кольцевых площадок, и ротор, оборудованный опорно-ходовыми узлами, и соединенный с ветроприводом, а также источники магнитного поля. ВЭУ имеет автономный разгрузочное устройство для обеспечения магнитного подвеса ротора, размещенный в воздушном объеме между опорными стойками, содержащий желобчатая кольцевой трек, выполненный из проводящего диамагнитного материала и укрепленный на карусельной подвижной опоре с системой дополнительных ветроприемных лопастей, установленных по наружному обводу трека.
Ветропривод генератора состоит из ветроколеса, установленного на трансмиссионном валу и соединенного с ротором радиальной системой траверс. Источники магнитного поля в виде супермагнтв установлены на роторе ветроагрегата по круговой схеме, а индуктивные элементы генератора лишены сердечников и выполнены в виде плоских катушек с ферромагнитным подслоем без внутреннего отверстия.
К недостаткам прототипа следует отнести то, что узел магнитного подвеса ротора выполнен в схеме контрротора, конструкция которого не обеспечивает оптимального перераспределения величин магнитного потока, генерирующего электроэнергию (верхнего поля), и потока, который обеспечивает подвес (нижнего поля). Это снижает эффективность генерирования электроэнергии и неоправданно увеличивает электродинамические потери в узле подвеса, что в результате приводит к снижению КПД установки. Кроме того, при подключении нагрузки осуществляется торможение генератора, и, как следствие, уменьшается выработка электрического тока.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей данного изобретения является создание ветроэнергетической установки, в которой путем определенной совокупности конструктивных элементов, их последовательности и размещения, достигается эффективная работа ветроэнергетической установки в различных природных условиях.
Поставленная задача решается тем, что ветроэнергетическая установка, в соответствии с изобретением содержит по меньшей мере один основной генератор высокого напряжения, который состоит из ротора в виде двух дисков с равномерно закрепленными по окружности на периферии постоянными магнитами, размещенными с чередованием в осевом направлении и расположенными друг к другу разноименными полюсами, и дискового статора с якорными катушками без сердечника, который расположен с воздушным зазором между дисками ротора, кроме того установка имеет по меньшей мере один генератор низкого напряжения, закрепленный последовательно снизу основного генератора высокого напряжения, причем их статоры закреплены на общей оси, две или больше лопасти, которые закреплены кронштейнами к ротору основного генератора высокого напряжения фланцевыми креплениями рессорного типа, дополнительно установка оборудована электронным модулем синхронизации и смешения напряжений двух вышеупомянутых типов генераторов, причем масса одного или более основных генераторов высокого напряжения больше в 1,5-2,5 раза по массе одного или более дополнительных синхронных генераторов низкого напряжения.
Автором изобретения было отмечено, что основной генератор высокого напряжения является синхронным и выполнен с использованием неодимовых постоянных магнитов, а в дополнительный генератор низкого напряжения является синхронным и выполнен с использованием постоянных ферритовых магнитов.
Кроме того, в результате проведенных экспериментов автором было доказано, что оптимальными для забора ветра являются лопасти, имеющие профиль Жуковского.
Автором заявляемого изобретения, доказано, что крепления крыльев к кронштейну и кронштейна к генератору должны быть рессорного типа и самоцентрирующимися.
Также автором были проведены соответствующие расчеты и эксперименты, которые позволили выявить преимущества заявляемого изобретения в сравнении с другими ветроэнергетическими установками вертикально типа.
Размещение магнитов основного генератора зеркально с разноименными полюсами друг к другу позволяет создать мощный магнитный поток, который замыкается через статорные диски и якорные катушки и создает индукционный ток. Согласно правилу Ленца, индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором его собственный магнитный поток компенсирует изменение внешнего магнитного потока, вызвавшего этот ток, и при подключении к низкоомной нагрузки к этому генератору происходит его резкое торможение, однако, если нагрузку не подключать, то усиливается раскрутка генераторов лопастями и происходит дополнительная разгрузка подшипников, т.к. отсутствует сопротивление вращению ротора.
За счет отсутствия внутреннего магнитного зацепления и высокой инерционности, вызванной тем, что вес основного генератора в 1,5-2,5 раза превышает вес дополнительного или суммарного веса дополнительных генераторов, осуществляется сохранение скорости вращения при провалах ветра.
Так же за счет того, что вес основного генератора больше, при подключении к низкоомной нагрузки к дополнительному генератору, за счет высоких инерционных свойств он механически преодолевает возникшую противо-ЭДС. Дополнительный генератор, ротор которого закреплен на роторе основного генератора, и магнитное поле, которое вырабатывается при вращении дополнительного генератора, расположено в ортогональной проекции основного генератора, что способствует тому, что механическая сила, которая вращает ветроколесо легче преодолевает противо-ЭДС, возникающая при подключении нагрузки.
При увеличении скорости ветра увеличивается мощность основного генератора, что приводит к усилению торможения, что автоматически защищает лопасти от повреждений при порывах и больших скоростях ветра. Использование наборных фланцевых креплений крыльев позволяют крыльям пружинить на сильных ветрах, что значительно повышает их прочность.
Работа электронного модуля синхронизации и смешение высоковольтного и низковольтного напряжения от двух типов генераторов основывается на принципе ВЧ преобразования с различными коэффициентами трансформации, что предоставляет возможность формирования ВЧ индуктивных импульсов, которые в сочетании с большой инерционной способностью ветроэнергетической установки позволяет заряжать АКБ на количестве оборотов, которые равны V* от номинальной.
Кроме того применение самоцентрирующихся фланцевых креплений крыльев рессорного типа устраняет их перекос и дополнительную нагрузку на подшипники, что придает крылу повышенную прочность.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение поясняется примером конкретного выполнения и чертежами, где изображено ветроэнергетическую установку.
Фиг. 1 - ветроэнергетическая установка;
Фиг. 2 - синхронный генератор высокого напряжения.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ветроэнергетическая установка содержит основной синхронный генератор высокого напряжения (1), содержащий ротор (2) в виде двух дисков (3) с закрепленными постоянными магнитами (4), статор (5), содержащий диск (6) с якорными катушками (7), дополнительный синхронный генератор низкого напряжения (8), ось (9), кронштейны (10), фланцевые крепления (11), крылья (12), электронный модуль синхронизации и смещение напряжений (13).
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Устройство работает следующим образом:
При возникновении движения воздушных масс ветер оказывает давление на крылья (12), которые, в свою очередь, начинают раскручивать ротор (2) основного генератора (1). Так как основной (1) и дополнительный (8) генераторы соединены между собой, происходит одновременное вращение основного (1) и дополнительного (8) генераторов. Ветроэнергетическая установка выходит на режим холостого хода, начинается зарядка АКБ и последующий разгон генераторов (1) (8) малыми ветрами. При увеличении скорости ветра включается "плечо" контроллера электронного модуля синхронизации и смешения напряжений (13), который отвечает за снятие энергии с основного генератора (1), при этом высокое выходное напряжение и малые токи основного генератора (1) суммируются с низким напряжением и большими токами дополнительного генератора (8). При увеличении скорости ветра растет мощность синхронного генератора высокого напряжения (1), он начинает тормозить, защищая лопасти (12) от повреждений. Выходное напряжение от двух типов генераторов (1) (8) поступает на электронный модуль синхронизации и смешение напряжений (13), на выходе которого получают флуктуирующее выпрямленное не стабилизированное напряжение.
Конструктивно автором данного изобретения предусмотрена возможность наращивания мощности путем добавления к каждому из основных генераторов несколько дополнительных генераторов. Дополнительно общую мощность ветроэнергетической установки можно увеличить повышением плоскости крыльев путем их наращивания.
Далее автором изобретения приведены примеры конкретного использования.
Ппример 1
Ветроэнергетическая установка оборудована одним синхронным генератором высокого напряжения номинальной мощности 1 кВт и двумя синхронными генераторами низкого напряжения по 1,5 кВт каждый. Установка имеет три крыла высотой 2 м и диаметром 1,67 м, вес 97 кг и установлена в регионе со среднегодовой скоростью ветра - 5,4 м / с. При скорости ветра 0,17 м / с началось вращения установки. Средняя скорость ветра за сутки составляла 4 м / с. При этом показателе скорости ветра установка выработала 19,8 кВт / ч., то есть за сутки этот показатель составил, примерно, 470 кВт.
Пример 2.
Ветроэнергетическая установка оборудована двумя синхронными генераторами высокого напряжения с общей номинальной мощностью 3 кВт и четырьмя синхронными генераторами низкого напряжения по 1,5 кВт каждый. Установка имеет три крыла высотой 3 м, установленна в регионе со среднегодовой скоростью ветра - 7,0 м / с. Вращения установки началось при 0,5 м / с. Средняя скорость ветра за сутки составляла 6 м / с, учитывая краткосрочные провалы и порывы ветра. При скорости ветра в 6 м / с выходная мощность этой ветроэнергетической установки составила около 56,9 кВт / ч., А за сутки выработала, примерно, 1360 кВт, что является промышленным показателем. Таким образом, заявляемая ветроэнергетическая установка обеспечивает стабильную зарядку АКБ при малых скоростях ветра, эффективно стартует на минимальных скоростях ветра, сводит к минимуму торможение на ветрах 2-5 м / с, обеспечивает максимально возможные показатели при ветре в 5 м / с, имеет высокую устойчивость к сильным и ураганных ветров. Все перечисленные преимущества заявляемого решения доказывают высокую эффективность ВЭУ при различных условиях эксплуатации.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Ветроэнергетическая установка, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере один основной генератор высокого напряжения, который состоит из ротора в виде двух дисков с равномерно закрепленными по кругу на периферии постоянными магнитами, размещенными с чередованием в осевом направлении и расположенными друг к другу разноименными полюсами, и дискового статора с якорными катушками без сердечника, который расположен с воздушным зазором между дисками ротора, кроме того, установка имеет по меньшей мере один генератор низкого напряжения, закрепленный последовательно снизу основного генератора высокого напряжения, причем их статоры закреплены на общей оси, две или больше лопасти, которые закреплены кронштейнами к ротору основного генератора высокого напряжения фланцевыми креплениями рессорного типа, дополнительно установка оборудована электронным модулем синхронизации и смешения напряжений двух вышеупомянутых типов генераторов, причем масса одного или более основных генераторов высокого напряжения больше в 1,5-2,5 раза по массу одного или более дополнительных синхронных генераторов низкого напряжения.
2. Ветроэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что основной генератор высокого напряжения является синхронным с постоянными неодимовыми магнитами.
3. Ветроэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный генератор низкого напряжения является синхронным с постоянными ферритовыми магнитами.
4. Ветроэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что крылья имеют профиль Жуковского.
5. Ветроэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что фланцевые крепления крыльев рессорного типа выполнены самоцентрирующимися.
PCT/UA2016/000093 2015-05-22 2016-07-15 Ветроэнергетическая установка WO2016190836A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201505009 2015-05-22
UAA201505009A UA110912C2 (uk) 2015-05-22 2015-05-22 Вітроенергетична установка

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016190836A1 true WO2016190836A1 (ru) 2016-12-01

Family

ID=55700671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2016/000093 WO2016190836A1 (ru) 2015-05-22 2016-07-15 Ветроэнергетическая установка

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA110912C2 (ru)
WO (1) WO2016190836A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3883096A1 (en) 2020-03-16 2021-09-22 Igor Mykolayovych Lapin Electricity generator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003025388A1 (fr) * 2001-09-25 2003-03-27 Valentim Mendes Fernandes Eolienne a axe vertical
RU94083U1 (ru) * 2009-12-25 2010-05-10 Сергей Михайлович Есаков Магнитоэлектрический генератор
RU119822U1 (ru) * 2011-04-28 2012-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" Ветромагнитная энергетическая установка

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003025388A1 (fr) * 2001-09-25 2003-03-27 Valentim Mendes Fernandes Eolienne a axe vertical
RU94083U1 (ru) * 2009-12-25 2010-05-10 Сергей Михайлович Есаков Магнитоэлектрический генератор
RU119822U1 (ru) * 2011-04-28 2012-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" Ветромагнитная энергетическая установка

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3883096A1 (en) 2020-03-16 2021-09-22 Igor Mykolayovych Lapin Electricity generator

Also Published As

Publication number Publication date
UA110912C2 (uk) 2016-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8198748B1 (en) Magnetically levitated linear barrel generator
US20120242087A1 (en) Hollow Core Wind Turbine
CA2762158A1 (en) Vertical axis wind turbine and generator therefore
CN204283732U (zh) 一种垂直轴磁悬浮风力发电机
JP2012527864A5 (ru)
EP2836704B1 (en) Vertical axis wind turbine
KR20120001690A (ko) 발전기, 풍력 터빈, 발전기를 조립하는 방법 및 풍력 터빈에서 발전기의 용도
US11705797B2 (en) Electromagnetic generator and method of using same
JP2007154780A (ja) 風力発電装置
WO2011142919A1 (en) Wind turbines direct drive alternator system with torque balancing
KR101843464B1 (ko) 수력 터빈 코일 장치
CN103066782A (zh) 磁电式微发电机
CN108425804A (zh) 一种低风速垂直轴风力发电机及其控制方法
US20160312768A1 (en) Wind Power Generating Apparatus
JP2007336777A (ja) 風力発電装置
CN104234935A (zh) 一种垂直轴磁悬浮风力发电机
Patel et al. Design and performance analysis of a magnetically levitated vertical axis wind turbine based axial flux PM generator
WO2016190836A1 (ru) Ветроэнергетическая установка
RU2601949C2 (ru) Элемент генератора, его применение и способ установки статора
KR20140056703A (ko) 용량가변이 가능한 풍력 발전 시스템 및 풍력 발전 방법
WO2009100600A1 (zh) 低速消谐同步发电机
KR20090103030A (ko) 회전자와 기어박스 및 발전기가 일체화된 다극상 풍력발전기
JP3119542U (ja) フライホイール倍力発電機
Saint Saint et al. Design of the coreless axial-flux double-sided permanent magnet synchronous generator for wind power system
RU2518152C1 (ru) Ветроэлектрогенератор

Legal Events

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

Ref document number: 16800404

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16800404

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1