×
10.04.2015
216.013.3c2c

Результат интеллектуальной деятельности: ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЕВАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в электромашиностроении. Вертикально-осевая ветроустановка содержит ступицу, жестко зафиксированную в пространстве, располагаемую в центре вращения, в которой скомпонованы электрогенератор и ротор. Ротор содержит цилиндрический вал, от которого радиально в горизонтальной плоскости отходят закрытые в аэродинамические обтекатели силовые траверсы, на концах которых закреплены вертикальные лопасти. Цилиндрический вал с возможностью вращения пропущен через направляющую втулку, жестко закрепленную на торце вертикальной мачты. Электрогенератор содержит корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, скрепленный со ступицей, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки. В цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор электрогенератора. Ротор включает в себя индуктор, выполненный с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха или с радиальным или тангенциальным намагничиванием. Корпус электрогенератора, снабжен первым и вторым щитами, выполненными с возможностью жесткого скрепления с соответствующими торцевыми кромками корпуса электрогенератора. Использование данного изобретения приводит к повышению ресурса и надежности работы ветроустановки и ее электрогенератора за счет существенного уменьшения трения в подшипниках, повышения КПД генератора, уменьшения массы вращающихся деталей, увеличения окружной скорости индуктора электрогенератора. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и электротехники, и, в частности, к электромашиностроению.

Известна вертикально-осевая ветроустановка, (Н-ротор Дарье), содержащая вертикальный вал, горизонтальные траверсы, соединенные с валом, и вертикальные лопасти крыльевого профиля, установленные параллельно валу на концах траверс (WO 95/09304 A1, МПК F03D 7/06, 1995 г.).

Недостатком известного технического решения является то, что установка имеет низкий аэродинамический крутящий момент при выходе из состояния покоя. Для начала вращения ротора при минимальной скорости ветра 2,5…4 м/с используются выдвижные поворотные щитки, дополнительно увеличивающие площадь взаимодействия лопастей ротора с ветровым потоком, которые для создания дополнительной тянущей силы должны циклически принимать то вертикальное, то горизонтальное положение ветродвигателя в целом. Более того, при небольшой скорости вращения, когда линейная скорость лопастей близка к скорости ветра, возможен тормозящий момент со стороны потока воздуха, и тогда самораскрутка ротора становится практически невозможной. При этом для циклического изменения угла поворота щитков применяется сложное устройство, а именно гидравлический или электрогидравлический привод с автоматическим управлением, что усложняет конструкцию и изготовление, снижает надежность и затрудняет эксплуатацию.

Наиболее близким решением является вертикально-осевая ветроустановка, содержащая ротор, включающий ряд вращающихся вокруг вертикальной оси вертикальных лопастей и ступицу, жестко зафиксированную в пространстве, располагаемую в центре вращения, в которой скомпонован электрогенератор (см. патент №2347104, F03D 3/06).

Недостатком изобретения является высокая скорость ветра для самораскрутки ротора, высокие потери на трение в подшипниках, невысокий КПД генератора.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение надежности работы ветроустановки и ее электрогенератора, снижение трения в подшипниках, упрощение конструкции, повышение КПД генератора.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении ресурса ветроустановки и ее электрогенератора, повышении надежности работы, существенном уменьшении трения в подшипниках, повышении КПД генератора, уменьшении массы вращающихся деталей, увеличении окружной скорости индуктора электрогенератора.

Поставленная задача решается тем, что вертикально-осевая ветроустановка, содержащая ротор, включающий ряд вращающихся вокруг вертикальной оси вертикальных лопастей и ступицу, жестко зафиксированную в пространстве, располагаемую в центре вращения, в которой скомпонован электрогенератор, отличается тем, что ротор содержит цилиндрический вал, от которого радиально в горизонтальной плоскости, отходят закрытые в аэродинамические обтекатели силовые траверсы, на концах которых закреплены вертикальные лопасти, кроме того, точки контакта силовых траверс с вертикальными лопастями связаны с цилиндрическим валом выше и ниже силовой траверсы, растяжками, предпочтительно закрытыми в аэродинамические обтекатели, при этом продольные оси растяжек и траверсы каждой лопасти лежат в одной вертикальной плоскости, кроме того, цилиндрический вал с возможностью вращения пропущен через направляющую втулку, жестко закрепленную на торце вертикальной мачты, в полости которой размещена эластичная втулка, содержащая цилиндрический полый вкладыш из немагнитного материала, на внешней поверхности которого закреплена эластичная втулка, при этом ступица ориентирована горизонтально и жестко скреплена с мачтой, ниже направляющей втулки, при этом цилиндрический вал на участке прохода через направляющую втулку снабжен вторым цилиндрическим немагнитным вкладышем, жестко скрепленным с ним, при этом, в зазоре между немагнитными вкладышами размещен радиальный магнитный подшипник, при этом электрогенератор содержит корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, скрепленный со ступицей, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки, причем в цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор электрогенератора, включающий съемно фиксируемые на выступе цилиндрического вала индуктор с внешней цилиндрической поверхностью, предпочтительно с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха и подшипниковый узел, кроме того, торцевые части ротора жестко скреплены с торцевыми крышками, внешний диаметр которых соответствует внешнему диаметру индуктора, при этом на первой торцевой крышке выполнены первый и второй кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора, а на второй торцевой крышке выполнены третий и четвертый кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора, при этом в кольцевых зазорах между первым и вторым и между третьим и четвертым кольцевыми выступами жестко закреплены составные постоянные магниты одинаковой высоты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием, кроме того, на стенках второго и четвертого кольцевых выступов, обращенных к оси вращения ротора, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита с одинаковым диаметром кольца, при этом нечетные кольца, считая от крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, кроме того, корпус электрогенератора снабжен первым и вторым щитами, выполненными с возможностью жесткого скрепления с соответствующими торцевыми кромками корпуса, кроме того, центральная часть первого щита электрогенератора снабжена цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной вторым кольцевым выступом первой торцевой крышки, и снабжена центрально расположенным отверстием, через которое с возможностью вращения пропущен вал ротора, при этом на поверхности этого цилиндрического выступа, обращенной ко второму кольцевому выступу, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на внутренней поверхности второго кольцевого выступа первой торцевой крышки ротора, кроме того, центральная часть второго щита корпуса электрогенератора снабжена цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной четвертым кольцевым выступом второй торцевой крышки, при этом на поверхности этого цилиндрического выступа, обращенной к четвертому кольцевому выступу, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на внутренней поверхности четвертого кольцевого выступа второй торцевой крышки ротора, кроме того, на участках первого и второго щитов корпуса, совпадающих с местоположением кольцевых зазоров, образованных, соответственно, первым и вторым кольцевыми выступами первой торцевой крышки и третьим и четвертым кольцевыми выступами второй торцевой крышки, закреплены составные постоянные магниты, каждый из которых содержит, как минимум три кольцевых коаксиальных постоянных магнита одинаковой высоты, причем нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на торцевых крышках ротора. Кроме того, цилиндрический вал непосредственно над направляющей втулкой и непосредственно над верхней поверхностью электрогенератора снабжен кожухами выполненными, с возможностью защиты зазоров магнитных подшипников от попадания влаги.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения и существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом существенные признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признаки, указывающие что ротор «содержит цилиндрический вал, от которого радиально в горизонтальной плоскости, отходят закрытые в аэродинамические обтекатели силовые траверсы, на концах которых закреплены вертикальные лопасти, кроме того, точки контакта силовых траверс с вертикальными лопастями связаны с цилиндрическим валом выше и ниже силовой траверсы, растяжками, предпочтительно закрытыми в аэродинамические обтекатели, при этом продольные оси растяжек и траверсы каждой лопасти лежат в одной вертикальной плоскости» обеспечивают создание прочной, виброустойчивой конструкции ветротурбины, обеспечивающей ее надежную работу при высоких скоростях ветра, а также получение высоких значений коэффициентов использования энергии ветра.

Признаки, указывающие, что цилиндрический вал «с возможностью вращения пропущен через направляющую втулку, жестко закрепленную на торце вертикальной мачты, в полости которой размещена эластичная втулка, содержащая цилиндрический полый вкладыш из немагнитного материала, на внешней поверхности которого закреплена эластичная втулка, при этом ступица ориентирована горизонтально и жестко скреплена с мачтой, ниже направляющей втулки, при этом цилиндрический вал на участке прохода через направляющую втулку снабжен вторым цилиндрическим немагнитным вкладышем, жестко скрепленным с ним, при этом, в зазоре между немагнитными вкладышами размещен радиальный магнитный подшипник» обеспечивает формирование радиального виброустойчивого магнитного подшипника ветроустановки.

Признаки, указывающие что электрогенератор «содержит корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, скрепленный со ступицей, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки» формируют статор электрогенератора.

Признаки «… в цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор электрогенератора, включающий съемно фиксируемые на выступе цилиндрического вала индуктор с внешней цилиндрической поверхностью, предпочтительно с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха…» обеспечивают размещение индуктора в полости статора, а также создают рациональные пути замыкания магнитных потоков индуктора и создание сильного магнитного поля.

Признаки «…торцевые части ротора жестко скреплены с торцевыми крышками, внешний диаметр которых соответствует внешнему диаметру индуктора, при этом на первой торцевой крышке выполнены первый и второй кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора, а на второй торцевой крышке выполнены третий и четвертый кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора…» обеспечивают формирование площадок для размещения подвижных частей первого и второго упорного магнитных подшипников.

Признаки, указывающие что «в кольцевых зазорах между первым и вторым и между третьим и четвертым кольцевыми выступами жестко закреплены составные постоянные магниты одинаковой высоты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием», обеспечивают формирование подвижных частей эффективных упорных магнитных подшипников ветроустановки и генератора.

Признаки, указывающие что «на стенках второго и четвертого кольцевых выступов, обращенных к оси вращения ротора, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита с одинаковым диаметром кольца, при этом нечетные кольца, считая от крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием» обеспечивают формирование подвижных частей эффективных радиальных магнитных подшипников генератора.

Признак «… корпус электрогенератора снабжен первым и вторым щитами, выполненными с возможностью жесткого скрепления с соответствующими торцевыми кромками корпуса…» позволяет сформировать корпус статора.

Признаки «… центральная часть первого щита электрогенератора снабжена цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной вторым кольцевым выступом первой торцевой крышки, и снабжена центрально расположенным отверстием, через которое с возможностью вращения пропущен вал ротора…» обеспечивают формирование площадок для размещения неподвижных частей первого радиального магнитного подшипника генератора.

Признаки, указывающие что «на поверхности этого цилиндрического выступа, обращенной ко второму кольцевому выступу, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на внутренней поверхности второго кольцевого выступа первой торцевой крышки ротора» обеспечивают формирование неподвижных частей первого радиального магнитного подшипника генератора.

Признаки, указывающие что «центральная часть второго щита корпуса электрогенератора снабжена цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной четвертым кольцевым выступом второй торцевой крышки» обеспечивают формирование площадок для размещения неподвижных частей второго радиального магнитного подшипника генератора.

Признаки, указывающие что «на поверхности этого цилиндрического выступа, обращенной к четвертому кольцевому выступу, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на внутренней поверхности четвертого кольцевого выступа второй торцевой крышки ротора» обеспечивают формирование неподвижных частей второго радиального магнитного подшипника генератора.

Признаки, указывающие что «на участках первого и второго щитов корпуса, совпадающих с местоположением кольцевых зазоров, образованных, соответственно, первым и вторым кольцевыми выступами первой торцевой крышки и третьим и четвертым кольцевыми выступами второй торцевой крышки, закреплены составные постоянные магниты, каждый из которых содержит, как минимум три кольцевых коаксиальных постоянных магнита одинаковой высоты» обеспечивают формирование неподвижных частей эффективных упорных магнитных подшипников ветроустановки и генератора.

Признаки, указывающие что «нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на торцевых крышках ротора» обеспечивают усиление магнитного поля и направление основной его части в зазор, и, тем самым, увеличивают несущую способность упорных магнитных подшипников ветроустановки и генератора.

Признаки «… цилиндрический вал непосредственно над направляющей втулкой и непосредственно над верхней поверхностью электрогенератора снабжен кожухами выполненными, с возможностью защиты зазоров магнитных подшипников от попадания влаги…» позволяет длительно обеспечивать нормальную работу электрогенератора и магнитных подшипников в различных климатических условиях без снижения индукции в немагнитных зазорах генератора и магнитных подшипников.

На фиг. 1 показаны ветроколесо и мачта, на фиг. 2 их продольный разрез по оси вращения, на фиг. 3 поперечный разрез по лопастям ветротурбины, на фиг. 4 поперечный разрез по ветрогенератору, на фиг. 5 местный вид радиального магнитного подшипника, на фиг. 6 местный вид продольного разреза ветрогенератора.

На чертежах показаны ступица 1, цилиндрический вал 2, силовые траверсы 3, вертикальные лопасти 4, растяжки 5, направляющая втулка 6, мачта 7. эластичная втулка 8, цилиндрические полые немагнитные вкладыши 9 и 10, три кольцевых постоянных магнита 11 и 12, корпус 13 электрогенератора, сердечник статора 14, пазы 15, катушки 16 обмотки, торцевые крышки 17, 18 ротора, кольцевые выступы первый 19, второй 20, третий 21, и четвертый 22, составные постоянные магниты 23, 24 и 25, 26, первый 27 и второй 28 щиты корпуса электрогенератора 13, цилиндрический выступ 29, три кольцевых постоянных магнита 30, цилиндрический выступ 31, три кольцевых постоянных магнита 32, составные постоянные магниты 33, 34, кожухи 35, 36.

Вертикально-осевая ветроустановка содержит ступицу 1, жестко зафиксированную в пространстве, располагаемую в центре вращения, в которой скомпонован электрогенератор и ротор. Ротор содержит цилиндрический вал 2, от которого радиально в горизонтальной плоскости, отходят закрытые в аэродинамические обтекатели силовые траверсы 3, на концах которых закреплены вертикальные лопасти 4. Точки контакта силовых траверс 3 с вертикальными лопастями 4 связаны с цилиндрическим валом 2 выше и ниже силовой траверсы, растяжками 5, предпочтительно закрытыми в аэродинамические обтекатели. Продольные оси растяжек 5 и траверсы 3 каждой лопасти 4 лежат в одной вертикальной плоскости. Цилиндрический вал 2 с возможностью вращения пропущен через направляющую втулку 6, жестко закрепленную на торце вертикальной мачты 7. Во втулке 6 размещена эластичная втулка 8, содержащая цилиндрический полый вкладыш 9 из немагнитного материала, на внешней поверхности которого закреплена эластичная втулка 8. При этом ось ступицы 1 ориентирована вертикально и жестко скреплена с мачтой 7, ниже направляющей втулки 6. Цилиндрический вал 2 на участке прохода через направляющую втулку 6 снабжен вторым цилиндрическим немагнитным вкладышем 10, жестко скрепленным с ним. В зазоре между немагнитными вкладышами 9 и 10 размещен радиальный магнитный подшипник. Для чего на наружной цилиндрической поверхности вкладыша 10, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита 11 с одинаковым диаметром колец, при этом нечетные кольца, считая от крайних, намагничены по оси вала 2 и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием. На внутренней цилиндрической поверхности немагнитного вкладыша 9, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита 12 одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси вала 2 и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности магнитных колец 12 аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов 11, закрепленных на наружной поверхности вкладыша 10.

Электрогенератор содержит корпус 13, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора 14, скрепленный со ступицей 1, снабженный пазами 15, в которых размещены катушки обмотки 16. В цилиндрической полости статора 13 с возможностью вращения размещен ротор электрогенератора. Ротор включает в себя индуктор, выполненный с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха или с радиальным или тангенциальным намагничиванием. Торцевые части ротора жестко скреплены с торцевыми крышками 17, 18, внешний диаметр которых соответствует внешнему диаметру индуктора. На первой торцевой крышке 17 выполнены первый и второй кольцевые выступы 19, 20, соосные оси вращения ротора, а на второй торцевой крышке 18 выполнены третий и четвертый кольцевые выступы 21, 22, соосные оси вращения ротора. В кольцевых зазорах между первым и вторым 19, 20 и между третьим и четвертым кольцевыми выступами 21, 22 жестко закреплены составные постоянные магниты 23 и 24 одинаковой высоты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием. На стенках второго 20 и четвертого 22 кольцевых выступов, обращенных к оси вращения ротора, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита 25, 26 с одинаковым диаметром колец, при этом нечетные кольца, считая от крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием. Корпус 13 электрогенератора, снабжен первым 27 и вторым 28 щитами, выполненными с возможностью жесткого скрепления с соответствующими торцевыми кромками корпуса 13 электрогенератора. Центральная часть первого щита 27 электрогенератора снабжена цилиндрическим выступом 29, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной вторым кольцевым выступом 20 первой торцевой крышки 17, и снабжена центрально расположенным отверстием, через которое с возможностью вращения пропущен вал 2 ротора ветроустановки. На поверхности цилиндрического выступа 29, обращенной ко второму кольцевому выступу 20, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита 30 одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности магнитных колец 30 аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности составных постоянных магнитов 25, закрепленных на внутренней поверхности второго кольцевого выступа 20 первой торцевой крышки 17 ротора. Центральная часть второго 28 щита корпуса электрогенератора 13 снабжена цилиндрическим выступом 31, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной четвертым кольцевым выступом 22 второй торцевой крышки 18 ротора. На поверхности цилиндрического выступа 31, обращенной к четвертому кольцевому выступу 22, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита 32 одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов 26, закрепленных на внутренней поверхности четвертого кольцевого выступа 22 второй торцевой крышки 18 ротора. На участках первого 27 и второго щитов 28 корпуса 13 электрогенератора, совпадающих с местоположением кольцевых зазоров, образованных, соответственно, первым 19 и вторым 20 кольцевыми выступами первой торцевой крышки 17 и третьим 21 и четвертым 22 кольцевыми выступами второй торцевой крышки 18, закреплены составные постоянные магниты 33, 34 каждый из которых содержит, как минимум три кольцевых коаксиальных постоянных магнита одинаковой высоты, причем нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов 23, 24, закрепленных на торцевых крышках 17, 18 ротора. Цилиндрический вал 2 непосредственно над направляющей втулкой 6 и непосредственно над верхней поверхностью электрогенератора снабжен кожухами 35, 36 выполненными, с возможностью защиты зазоров магнитных подшипников от попадания влаги.

Изготовление и сборку ветроустановки производят следующим способом.

Из трубы, выполненной, например, из алюминиевого сплава, изготавливают цилиндрический вал 2, к которому приваривают силовые траверсы 3. На цилиндрический вал 2 надевают цилиндрический немагнитный вкладыш 10 и приваривают его к валу 2. На концы траверс 3 жестко закрепляют вертикальные лопасти 4, выполненные, например, из углепластика. Силовые траверсы 3 закрепляют растяжками 5. Направляющую втулку 6 приваривают к торцу вертикальной мачты 7. Во втулку 6 устанавливают на клей эластичную втулку 8, в которую установлен цилиндрический полый вкладыш 9 из немагнитного материала. На внутреннюю цилиндрическую поверхность немагнитного вкладыша 9, приклеивают друг над другом кольцевые постоянные магниты 12 одинакового внешнего диаметра. На наружную цилиндрическую поверхность вкладыша 9 приклеивают кольца постоянных магнитов 11. На цилиндрический вал 2 непосредственно над направляющей втулкой 6 и непосредственно над верхней поверхностью электрогенератора устанавливают кожухи 35, 36.

Набирают сердечник 14 статора из штампованных листов электротехнической стали и сваривают его по внутренним канавкам. В изолированные пазы 15 укладывают катушки 16 обмотки статора и заклинивают их клиньями. Обмотку статора подвергают пропитке компаундами и сушке. Готовый статор и его нажимные листы устанавливают в корпус статора 13 и фиксируют разрезным кольцом.

Из немагнитного материала изготавливают ротор с силовым каркасом, а затем к торцевым частям ротора приваривают торцевые крышки 17, 18. В кольцевые зазоры между первым 19 и вторым 20 и между третьим 21 и четвертым кольцевыми выступами 22 торцевых крышек 17, 18, вклеивают составные постоянные магниты 23 и 24, а на стенках второго 20 и четвертого кольцевых выступов 22, обращенных к оси вращения ротора, вклеивают друг над другом постоянные магниты 25, 26.

На поверхности цилиндрического выступа 29, первого щита 27 вклеивают друг над другом постоянные магниты 30. На поверхности цилиндрического выступа 31 второго щита 28 вклеивают друг над другом кольцевые постоянные магниты 32. В первый 27 и второй 28 щиты вклеивают составные постоянные магниты 30, 32. В корпус 13 электрогенератора устанавливают собранные щиты 27 и 28 и фиксируют их винтами. Собранный генератор устанавливают на ступицу 1 мачты 7 и закрепляют его на ней.

Собранную ветротурбину поднимают и устанавливают, пропуская цилиндрический вал 2 через немагнитный вкладыш 10 и фиксируя торец цилиндрического вала 2 на торцевой крышке 18 ротора электрогенератора.

При вращении ветроколеса и, следовательно, ротора бесконтактного синхронного электрогенератора вырабатывается электроэнергия, которую можно использовать непосредственно для нетребовательных потребителей. Для получения электроэнергии стандартных параметров потребуется использовать полупроводниковый преобразователь частоты и напряжения.


ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЕВАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА
ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЕВАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА
ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЕВАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА
ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЕВАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА
ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЕВАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА
ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЕВАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 282 items.
20.02.2015
№216.013.2b94

Установка для исследования образца материала на истирание льдом

Изобретение относится к технике механических испытаний материалов на стойкость к истиранию до разрушения и может быть использовано, в частности, для испытаний на ледовое истирание. Установка содержит привод вращения кольцеобразного образца льда и средства для удержания образцов истираемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542613
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2bb8

Механизм трансформации лопасти турбины

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям с вертикальной осью вращения. Механизм трансформации лопасти турбины, содержащий основную часть лопасти, установленную на роторе турбины с возможностью поворота относительно вертикальной оси между механическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542649
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2bff

Механизм трансформации лопасти турбины

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям с вертикальной осью вращения. Механизм трансформации лопасти турбины содержит основную часть лопасти, установленную на роторе турбины с возможностью поворота относительно вертикальной оси между механическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542731
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2c4a

Упорный подшипниковый узел

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано при проектировании, например, газотурбинных установок. Упорный подшипниковый узел состоит из подпятника и пяты (7). Подпятник образован корпусом (1), снабженным цилиндрической выемкой с плоским дном, образованной кольцевым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542806
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2cac

Самонастраивающийся электропривод

Изобретение относится к электроприводам и может быть использовано при создании систем управления. Техническим результатом является повышение скорости работы электропривода без превышения заданной динамической ошибки при текущей амплитуде входного гармонического сигнала и с учетом индуктивности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542904
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2e74

Способ подготовки пробы для газохроматографического определения пестицидов в биоматериале

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам подготовки проб, и описывает способ подготовки пробы для газохроматографического определения пестицидов в биоматериале. Способ включает отбор, измельчение биоматериала, двухстадийную экстракцию пестицидов n-гексаном, очищение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543360
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.03.2015
№216.013.2f1f

Объемно-профилированная свая

Изобретение относится к области строительства, конкретнее к фундаментам, и может быть использовано для устройства буронабивных свай, а также в качестве анкера, воспринимающего выдергивающие усилия. Объемно-профилированная свая включает цилиндрическую оболочку, выполненную с возможностью ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543531
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.30f6

Электромашина

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат: увеличение окружной скорости индуктора, упрощение конструкции. Электромашина содержит опорный корпус статора, шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки статора, ротор, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544002
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.30fd

Электромашина

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат: уменьшение массогабаритных характеристик устройства за счет увеличения окружной скорости индуктора, повышение надёжности. Электромашина содержит опорный корпус статора, шихтованный сердечник статора, на внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544009
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.3100

Трехфазное измерительное устройство продольной дифференциальной токовой защиты электрической машины

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам защиты трехфазных электрических линий, машин и приборов, в частности к схемам защиты, реагирующим на разность токов. Оно предназначено для защиты синхронных генераторов компенсаторов, а также синхронных и асинхронных двигателей. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544012
Дата охранного документа: 10.03.2015
Showing 101-110 of 280 items.
20.01.2015
№216.013.1f4e

Способ получения фторидных стекол

Изобретение относится к технологии стекла. Способ получения фторидных стекол включает подготовку шихты из смеси фторидов металлов, ее плавление в сухой инертной атмосфере, гомогенизацию расплава и последующее охлаждение. В процессе подготовки шихты к плавлению смесь исходных фторидов в заданном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539455
Дата охранного документа: 20.01.2015
20.01.2015
№216.013.1fcc

Способ получения диоксида циркония

Изобретение относится к способу получения диоксида циркония. Способ включает пирогидролиз в газовой фазе фторсодержащих солей циркония в присутствии водяного пара. В качестве соли циркония используют тетрафторид циркония. Пирогидролиз осуществляют прогревом реактора до 900-950°C, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539581
Дата охранного документа: 20.01.2015
20.01.2015
№216.013.1fcd

Способ получения диоксида титана

Изобретение относится к способу получения диоксида титана. Способ включает пирогидролиз в газовой фазе фтораммониевых солей титана в присутствии водяного пара. Пирогидролиз осуществляют с прогревом реактора до 450-500°C при температуре водяного пара от 700 до 1200°C, предпочтительно 900-1000°C,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539582
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.01.2015
№216.013.2041

Магнитный подшипниковый узел

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано при проектировании, например, газотурбинных установок замкнутого цикла большой мощности. Магнитный подшипниковый узел содержит корпус (1), внутри которого смонтированы магнитные упорный и радиальный подшипники. Ось вращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539705
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.20e6

Гребной винт

Изобретение относится к судостроению, а именно к гребным винтам. Гребной винт содержит ступицу. Гребной винт выполнен с возможностью целенаправленного изменения параметров рабочей среды как на засасывающей, так и нагнетающей поверхности лопастей. Ступица выполнена в виде стакана, на внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539870
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.2515

Способ получения быстрорастворимого альгината натрия

Изобретение относится к улучшенному способу получения быстрорастворимого альгината натрия путем обработки альгината натрия раствором модифицирующего агента. При этом в качестве модифицирующего агента используют водорастворимую соль кальция, в количестве, соответствующем соотношению 4-20 мг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540946
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26af

Электромашина

Изобретение относится к области электротехники. Электромашина содержит корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки. В цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор, включающий вал и индуктор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541356
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.27af

Радиальный подшипниковый узел

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано при проектировании, например, газотурбинных установок, работающих как по замкнутому, так и по открытому циклам, при высоких давлениях наддува в подшипниках и градиентах температур. Радиальный подшипниковый узел...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541616
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.29b4

Безалкогольный напиток (варианты)

Изобретение относится к производству безалкогольных напитков с эмульсионной структурой и может быть использовано для обогащения рациона питания биологически активными веществами. Напитки включают при заданном соотношении растительные композиции из дальневосточных дикоросов, лимонную кислоту,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542133
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2a76

Электромашина

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высокооборотных электромашинах. Технический результат: эффективное охлаждение обмотки и сердечника статора, уменьшение массы и габаритов и повышение ресурса электромашин, в том числе работающих при повышенных и высоких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542327
Дата охранного документа: 20.02.2015
+ добавить свой РИД