ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК H02K7/18 

Изобретение относится к электроэнергетике и может найти применение в производстве электроэнергии.

Известны электростанции, состоящие из кольцеобразного ротора, соединенного с лопастями, которые радиально отходят от центральной роторной ступицы. Реактивные двигатели, смонтированные на концах лопастей, приводят в движение лопасти и ротор, который вращается со ступицей вокруг оси и индуцирует переменный ток в обмотках статора (Великобритания, заявка N 2030376).

Существенным недостатком известной конструкции является трудность обеспечения необходимого зазора между вращающимися соединением ступица - ось, который позволял бы ступице свободно вращаться вокруг оси, не нарушая при этом других функций соединения (например, снабжение топливом, испаряемой жидкостью и электроэнергией реактивных двигателей).

Кроме этого, наличие во вращающемся соединении горючей жидкости, электрорешеток и контактных колец, которые могут образовывать искры, а также выделяемое тепло при трении скользящих поверхностей могут стать причиной пожара.

К недостаткам следует отнести и сложную систему управления предельными положениям лопастей. Кроме того, периодическое перемещение лопастей со тупицей вдоль оси вверх или вниз может нарушать снабжение реактивных двигателей топливом и электроэнергией (из-за смещения щеток, контактных колец и отверстий, расположенных на ступице и неподвижной оси).

Целью данного изобретения является создание надежной в работе и высокоэкономичной электростанции.

Поставленная цель достигнута в предлагаемой конструкции за счет того, что лопасти, с расположенными на их концах первичными двигателями, радиально отходят от центральной ступицы, которая связана шлицевым соединением с валом ротора генератора.

На фиг. 1 изображена схема расположения первичных двигателей вокруг вала 2 ротора генератора: на фиг. 2 - разрез электростанции по А-А.

Электростанция состоит из первичных двигателей 1, расположенных на концах лопастей 3, радиально отходящих от центральной ступицы, которая с помощью шлицевого соединения 5 связана с валом 2 ротора генератора.

Первичные двигатели 1 выполнены в виде тележек (с моторами внутреннего сгорания или электромоторами), которые имеют возможность передвигаться по кольцевым направляющим 6, смонтированным на полу кольцеобразного ограждения 7.

При запуске моторов внутреннего сгорания тележки начинают перемещаться по кольцевым направляющим и с помощью лопастей, ступицы и шлицевого соединения передают вращательное движение валу ротора, который вращаясь в подшипниках, индуцирует ток в обмотках статора.

На практике электростанции состоят из нескольких генераторов, поэтому целесообразно в каждом генераторе половину первичных двигателей снабжать моторами внутреннего сгорания, а другую половину - электромоторами.

Наличие в генераторах первичных двигателей с электромоторами позволяет питать их вырабатываемой электроэнергией, а двигатели с моторами внутреннего сгорания служат в процессе работы для корректирования скорости вращения генератора, периодически включаясь и выключаясь. Их запуск и остановка осуществляются автоматически.

В остальных генераторах электростанции в работе участвуют только первичные двигатели с электромоторами. Эти генераторы вырабатывают дешевую электроэнергию для потребителей, так как они питаются от экономичного генератора с моторами внутреннего сгорания.

По сравнению с известными типами электростанций предлагаемая конструкция по степени влияния на окружающую среду более безвредна, так как позволяет использовать практические решения очистки и удаления выхлопных газов из замкнутого пространства (например, из зала электростанции). Применение же аккумуляторных автомобилей в качестве первичных двигателей позволяет создать наиболее предпочтительную в экологическом отношении электростанцию.

В качестве генераторов для предлагаемой электростанции могут быть использованы известные конструкции тихоходных гидрогенераторов с частотой вращения до 100 об/мин. Нужно заметить, что обеспечить такую частоту вращения ротора можно с помощью известных конструкций моторов внутреннего сгорания или электромоторов, установленных на тележках, конструкция которых должна быть разработана для данной конкретной цели.

При выборе конструкции электропривода предпочтение нужно отдать, на наш взгляд, линейным двигателям (двигателям на магнитной подушке).

Применение известных типов гидрогенераторов (после их модернизации) позволит создать электростанцию равную по мощности любой гидроэлектростанции, однако стоимость ее сооружения будет значительно ниже стоимости гидроэлектростанции за счет отсутствия таких дорогостоящих частей как плотина и искусственное водохранилище. Авторами изготовлена действующая модель электростанции.

Задача изобретения - создание надежной в работе и высокоэкономичной электростанции. Для этого лопасти 3 с расположенными на их концах первичными двигателями 1 радиально отходят от центральной ступицы 4, которая связана шлицевым соединением 5 с валом ротора 2 генератора. Изобретение позволяет применить известные типы гидрогенераторов и создать в результате этого электростанцию, равную по мощности любой гидроэлектростанции. Однако стоимость ее сооружения будет значительно ниже за счет отсутствия таких дорогостоящих частей, как плотина и искусственное водохранилище. 2 ил.

Электростанция, состоящая из кольцеобразного ротора, лопасти которого с расположенными на их концах первичными двигателями радиально отходят от центральной ступицы, связанной с валом ротора генератора, отличающаяся тем, что центральная ступица связана с валом ротора генератора шлицевым соединением, а первичные двигатели выполнены в виде тележек с моторами, установленных на кольцевых направляющих с возможностью перемещения.