×
06.06.2019
219.017.7450

Результат интеллектуальной деятельности: Ротор сегментного ветроэлектрогенератора

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к ветроэнергетике. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, полюсные наконечники, источники возбуждения и крепежные элементы, ширина полюсных наконечников в тангенциальном направлении выполнена из условия равенства ширине междуполюсного пространства статорных элементов. Изобретение направленно на уменьшение массы и габаритов ротора. 3 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности, к ветроэлектрогенераторам сегментного типа, в качестве ротора которых выступает ветроколесо.

Такие роторы известны, и описаны, например, в патентах РФ №2270360, опубл. 20.02.2006, бюл. №5, з-ка №2004128706/06 от 27.09.2004, №2270363, опубл. 20.02.2006, бюл. №5, з-ка №2004128676/06 от 27.09.2004, №2275530, опубл. 27.04.2006, бюл. №12, з-ка №2004128674/06 от 29.09.2004, №2290534, опубл. 27.12.2006, бюл. №36, з-ка №2005116803/00 от 01.06.2006, №2358150, опубл. 10.06.2009, бюл. №16, з-ка №2007139348/06 от 23.10.2007.

Недостатком таких роторов является необходимость наличия дугообразных элементов, соединяющих торцы лопастей, а также пониженная технологичность.

Наиболее близким по технической сущности является ротор по п. РФ №2537667, оп. 10.01.2015, бюл. №1, з-ка №2012104158/06 от 06.02.2012, который содержит вал, ступицу, лопасти, магнитопроводы, выполненные в виде уголков, источники возбуждения, при этом для повышения технологичности, роторные элементы могут быть выполнены в виде отрезков труб, внутри которых установлены крепежные соединения. В варианте активного ротора между полюсными наконечниками установлены источники возбуждения.

Несмотря на улучшение технологичности, данный ротор может быть использован только с дугообразным основанием, соединяющим концы двух соседних лопастей, так же он имеет повышенные центробежные усилия.

Изобретение направлено на компенсацию центробежных усилий, что позволяет уменьшить массу и габариты ротора.

Это достигается за счет того, что ротор сегментного генератора, содержащий вал, ступицу, лопасти, магнитопроводы, выполненные в виде уголков, источники возбуждения, согласно изобретению, стороны уголков, ориентированных вдоль лопасти, снабженных шипами, которые входят в отверстия, выполненные в лопасти, а также ротор снабжен прижимной планкой со стяжными болтами, установленной на сторонах уголков, перпендикулярных сторонам, ориентированных вдоль лопасти, при этом прижимная планка соединена сегментной с перемычкой, установленной между лопастями.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где изображен ротор сегментного генератора, на фиг. 1 - вид спереди в положении режима индукторного генератора, на фиг. 2 - в положении классического синхронного генератора, на фиг. 3 - показан вид сбоку крепления роторного элемента к лопасти.

Ротор содержит ступицу (на рисунке не показана, чтобы не загромождать чертеж), лопасть 1 (может быть несколько), полюсные наконечники, состоящие из радиальных участков 2 и тангенциальных участков 3, т.е. протяженных в тангенциальном направлении; перпендикулярно оси лопасти, источники возбуждения 4, например, постоянные магниты, крепежный элемент-планку 5 с отверстиями 6. Тангенциальные участки 3 полюсных наконечников через воздушный зазор 7 взаимодействуют со статорными элементами. Статорный элемент состоит, например, из Г-образного ярма 8, прикрепленному к основанию 9. Крепление осуществляется с помощью немагнитного болта 10, который проходит через постоянный магнит 11 с отверстием, шайбу 12, и вворачивается в сердечник 13 с наконечником 14. Полюсные наконечники, а точнее их участки 2 имеют фиксацию от выпадения постоянных магнитов 4 под действием центробежных сил, осуществляется с помощью болтов 16, а крепление планок 5 к лопастям - с помощью болтов 17, тем самым полюсные наконечники оказываются прижатыми к лопастям. Статорный элемент имеет рабочую катушку 18. Таких элементов может быть несколько. Таким образом, контактирующей с источников возбуждения 4 и тангенциальной частью 3, обращенной к зазору 7, при этом ширина тангенциальной части 11 больше или равна ширине междуполюсного пространства статорного элемента.

Функционирование ротора в составе генератора происходит следующим образом. Под воздействием ветрового потока ветроколесо со ступицей и лопастями приходит во вращение. Пусть, например, происходит вращение против часовой стрелки. При этом за исходное примем положение, показанное на фиг. 1.

Видно, что тангенциальные участки 3 полюсных наконечников, имеющих ширину в тангенциальном направлении, которую устанавливают из условия неравенства 11≥1, где 1 - ширина междуполюсного пространства статорного элемента, т.е. расстояние между осевой линией вертикального участка ярма 8 и осевой линией, проходящей через сердечник 13, по его середине, коммутирует магнитный поток по цепи: ярмо 8 - зазор 7 - участок 3 - зазор 7 - наконечник 14 - сердечник 13 - шайба 12 - постоянный магнит 11 - ярмо 8. Таким образом, при данном положении, генератор работает как индукторный, в катушке 18 индуктируется напряжение, пропорциональное изменению потокосцепления, вызванного источником магнитного поля статорного элемента - постоянного магнита 11. Далее происходит переход в положение, показанное на фиг. 2. В этом случае магнитный поток замыкается по цепи: ярмо 8 - зазор 7 - часть участка 3 - участок 2 и примыкающая к нему часть участка 3 - зазор 7, наконечник 14 - сердечник 13 - шайба 12 - постоянный магнит 11 - ярмо 8. В случае, если направление намагничивания магнитов 4 и 11 совпадают, генератор работает как классический синхронный. В противном случае будет наблюдаться просто ослабление намагничивающей силы.

При дальнейшем движении, цикл будет повторен, но только не с правым участком 3, показанным на фиг. 1, а с левым. Таким образом, данное исполнение ротора позволяет при возбуждении, которое может быть названо гибридным, за один проход роторного элемента относительно сегмента статорного элемента, можно получить, как минимум три импульса: один от классического возбуждения - фактически только радиальных участков 2 и примыкающих к ним частей тангенциальных участков 3, и двух импульсов - от двух участков 3. Таким образом, будет наблюдаться увеличение амплитуды напряжения, индуцируемого в катушках 18 статорного элемента по сравнению как с чисто классическим исполнением (с минимальной шириной участков 3), так и по сравнению с чисто индукторным исполнением - наличием только участков 3 без возбуждения на роторе - случай пассивного ротора.

Технико-экономическим преимуществом заявленного технического решения является повышенная энергоотдача генератора с вышеописанным ротором. Хотя, как известно, энергоотдача индукторных генераторов и несколько меньше, чем у классических - за счет увеличенного значения потоков рассеяния и однополярной коммутации, но за счет гибридного возбуждения, а фактически суммирования э.д.с. Индукторного и классического генераторов, совмещенных в одной машине, суммарная энергоотдача генератора с данным ротором, в любом случае будет выше, чем энергоотдача отдельно классического и отдельно индукторного генератора. По данным 4-D моделирования это увеличение может составлять от 60 до 70% по сравнению с классическим исполнением синхронного генератора.

Ротор сегментного ветроэлектрогенератора, содержащий вал, ступицу, лопасти, полюсные наконечники, источники возбуждения и крепежные элементы, отличающийся тем, что полюсные наконечники выполнены в виде уголков с радиальной частью, контактирующей с источником возбуждения и тангенциальной частью, обращенной к зазору, при этом ширину тангенциальной части 1 устанавливают из условия 1≥1, где 1 - ширина между полюсного пространства статорных элементов.
Ротор сегментного ветроэлектрогенератора
Ротор сегментного ветроэлектрогенератора
Ротор сегментного ветроэлектрогенератора
Ротор сегментного ветроэлектрогенератора
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 111-120 из 124.
22.04.2023
№223.018.512c

Вертикальный ветродвигатель

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям с вертикальной осью вращения. Вертикальный ветродвигатель содержит основание, траверсы, ветроприемники и центральную стойку. Внешние по отношению к оси симметрии стороны ветроприемников снабжены прямоугольными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794291
Дата охранного документа: 14.04.2023
15.05.2023
№223.018.5946

Способ получения на подложке тонких пленок ниобата лития

Изобретение относится к способу получения пленок ниобата лития, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами, для использования в устройствах оптоэлектроники, акустоэлектроники, микро-, наноэлектроники и спинтроники. Способ получения тонкой пленки из ниобата лития на кремниевой подложке включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002762756
Дата охранного документа: 22.12.2021
15.05.2023
№223.018.5947

Способ получения на подложке тонких пленок ниобата лития

Изобретение относится к способу получения пленок ниобата лития, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами, для использования в устройствах оптоэлектроники, акустоэлектроники, микро-, наноэлектроники и спинтроники. Способ получения тонкой пленки из ниобата лития на кремниевой подложке включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002762756
Дата охранного документа: 22.12.2021
15.05.2023
№223.018.5af9

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для регулирования напряжения и реактивной мощности в электрических сетях, а также для ограничения токов короткого замыкания в электрических сетях. Сущность изобретения заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002765226
Дата охранного документа: 26.01.2022
15.05.2023
№223.018.5afa

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для регулирования напряжения и реактивной мощности в электрических сетях, а также для ограничения токов короткого замыкания в электрических сетях. Сущность изобретения заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002765226
Дата охранного документа: 26.01.2022
19.05.2023
№223.018.64e7

Бустерный турбонасосный агрегат жрд (варианты)

Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД), преимущественно кислородно-метановых и кислородно-водородных. Бустерный турбонасосный агрегат ЖРД, содержащий насос, турбину, подшипник турбины, подшипник насоса, разделительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002730566
Дата охранного документа: 24.08.2020
24.05.2023
№223.018.6f9b

Ветроколесо

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа. Ветроколесо включает вал и ступицу, выполненную в виде пластины, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796036
Дата охранного документа: 16.05.2023
26.05.2023
№223.018.7032

Регулируемый повышающий преобразователь постоянного напряжения

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в кузнечнопрессовом оборудовании для осуществления рекуперации энергии, а также для других устройств, где требуется осуществлять повышение напряжения при снижении скорости объекта управления. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796260
Дата охранного документа: 18.05.2023
29.05.2023
№223.018.728c

Инструмент и способ комбинированной анодно-механической чистовой обработки теплозащитных многокомпонентных покрытий

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована для чистовой избирательной обработки теплозащитных многокомпонентных покрытий. Предложены инструмент для комбинированной анодно-механической чистовой обработки теплозащитного многокомпонентного покрытия, содержащего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796389
Дата охранного документа: 22.05.2023
05.06.2023
№223.018.77a3

Статор сегментного генератора

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к статорам сегментного генератора. Статор сегментного генератора содержит электромеханические модули, крепежные элементы и основания. Электромеханические модули установлены на дугообразном основании, один конец которого установлен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796607
Дата охранного документа: 26.05.2023
Показаны записи 111-118 из 118.
21.07.2020
№220.018.34f5

Ветроколесо

Изобретение относится к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения. Ветроколесо содержит ступицу и лопасти, выполненные в виде двух дугообразных пластин, содержащих продольные ребра. Дугообразные пластины - профили соединены выпуклой и вогнутой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726975
Дата охранного документа: 17.07.2020
21.07.2020
№220.018.34fd

Ветроколесо

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит ступицу и лопасти. Лопасти изготовлены в виде пластины, в которой выполнены две продольные прорези на расстояние не менее ширины лопасти до внешних краев ветроколеса. В самой зоне внешних краев ветроколеса выполнены две поперечные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726970
Дата охранного документа: 17.07.2020
12.04.2023
№223.018.4349

Роторный вертикальный ветродвигатель

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветроэлектрогенераторам с вертикальной осью. Роторный вертикальный ветродвигатель содержит основание, траверсы, ветроприемники и центральную стойку. Внешняя и внутренние поверхности ветроприемников снабжены гибкими пластинами треугольной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793502
Дата охранного документа: 04.04.2023
22.04.2023
№223.018.50f1

Ветроэнергетическая установка

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразовывающим энергию ветра в электрическую или другие виды энергии. Ветроэнергетическая установка, содержащая вращающееся основание (1), башню (2), правую раму (8) и левую раму (11) с размещенными на них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794289
Дата охранного документа: 14.04.2023
22.04.2023
№223.018.512c

Вертикальный ветродвигатель

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям с вертикальной осью вращения. Вертикальный ветродвигатель содержит основание, траверсы, ветроприемники и центральную стойку. Внешние по отношению к оси симметрии стороны ветроприемников снабжены прямоугольными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794291
Дата охранного документа: 14.04.2023
24.05.2023
№223.018.6f9b

Ветроколесо

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа. Ветроколесо включает вал и ступицу, выполненную в виде пластины, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796036
Дата охранного документа: 16.05.2023
26.05.2023
№223.018.7032

Регулируемый повышающий преобразователь постоянного напряжения

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в кузнечнопрессовом оборудовании для осуществления рекуперации энергии, а также для других устройств, где требуется осуществлять повышение напряжения при снижении скорости объекта управления. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796260
Дата охранного документа: 18.05.2023
05.06.2023
№223.018.77a3

Статор сегментного генератора

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к статорам сегментного генератора. Статор сегментного генератора содержит электромеханические модули, крепежные элементы и основания. Электромеханические модули установлены на дугообразном основании, один конец которого установлен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796607
Дата охранного документа: 26.05.2023
+ добавить свой РИД