ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР Российский патент 2014 года по МПК F03D5/06 

Ветроэлектрический генератор относится к области малой энергетики, а именно к установкам по использованию ветровой энергии. Известен ряд устройств по выработке электроэнергии ветровой энергией.

К аналогу (прототипу) изобретения можно отнести крыльчатый ветродвигатель и электрогенератор, имеющий ротор, выполненный в виде сегментных элементов, закрепленных на крыльях ветродвигателя и взаимодействующих с дуговым статором.

а.с. №1250696, Кл. F03D 1/00, 1986 г.

Недостатком прототипа является то, что ветродвигатель использует поступающую энергию ветра на площадь ветроколеса в среднем с коэффициентом 0,30.

Задача изобретения - обеспечение возможности ветроэлектрического генератора для массового использования в местах, недоступных для подсоединения к электросети общего пользования потребителю электроэнергии и увеличение коэффициента полезного действия ветроэлектрического генератора.

Данная задача решена ветроэлектрическим генератором, состоящим из батареи рабочих и вспомогательных пластин, установленных в одну линию и параллельно между собой в вертикальном положении шарнирами на раме. Рабочие и вспомогательные пластины имеют загибы на концах, установленных между собой при монтаже загибами в разные стороны. Рабочие и вспомогательные пластины взаимодействуют между собой рычагами первого рода с продольными прорезями. Рычаги расположены на вспомогательных пластинах и входят в зацепление продольными прорезями с ползунами, установленными на концах рабочих пластин. На концах рабочих пластин расположены сегментные элементы, а статор расположен на раме неподвижно с возможностью взаимодействия с сегментными элементами в рабочем режиме. Ветроэлектрический генератор с осью поворота соединены неподвижно, а на опоре ось поворота установлена свободно, с возможностью автоматической установки ветроэлектрического генератора в положение по ходу движения ветра, действующего на батарею пластин и боковые стенки. От движения потока ветра вдоль и между рабочими и вспомогательными поверхностями пластин происходят воздействия на поверхности пластин и на загибы, где создаются зоны А повышенного давления, влияющие на движение воздуха между пластинами. Отчего силой поворачиваются рабочие и вспомогательные пластины в противоположные стороны на шарнирах, воздействуя рычагами первого рода с продольными прорезями на ползуны. Чем производят сложение приложенных сил движением массы воздуха рабочих и вспомогательных пластин на движение сегментных элементов вдоль статора, где происходит непрерывно автоматическое возвратно-поступательное, колебательного принципа, движение рабочих и вспомогательных пластин и сегментных элементов по статору, где производится электричество. Пластины работают в режиме, когда могли бы прекратить повороты, например, от уравновешивания пластин движением потока воздуха с одинаковой силой на обе стороны пластины. Для того чтобы пластины находились в рабочем режиме и постоянно поворачивались на шарнирах в одну и другую стороны, центры тяжести пластин смещены наклоном оси поворота ветроэлектрического генератора под углом В к линии горизонта и под углом D к линии направления движения ветра. Устанавливая пластины под углом к встречному потоку воздуха, постоянно стремящихся увеличить произведенное отклонение пластин, что в целом дает возможность обеспечить надежную и эффективную работу, увеличивающую коэффициент полезного действия ветроэлектрического генератора.

На фиг.1 показан ветроэлектрический генератор в трехмерном изображении. На фиг.2 изображены рабочая и вспомогательная пластины на шарнирах, установленных на раме. Показаны рычаги первого рода с ползунами. Показан сегментный элемент и статор. Показан угол В наклона ветроэлектрического генератора к линии горизонта, вид сбоку. На фиг.3 изображена схема движения потоков ветра вдоль и между рабочими и вспомогательными поверхностями пластин, где происходят воздействия на загибы пластин и образования зон A повышенного давления. На фиг.4 изображена схема установки рабочих и вспомогательных пластин, в нерабочем положении, с отклонением пластин на угол D к линии направления движения ветра, образующийся за счет смещения центров тяжести пластин, вид сверху. На фиг.5 изображено взаимодействие рабочих и вспомогательных пластин в рабочем положении, вид сверху.

Ветроэлектрический генератор оборудован батареей рабочих 1 и вспомогательных 2 пластин, установленных в одну линию 3, и параллельно между собой в вертикальном положении шарнирами 4 и 5 на раме 6. Рабочие 1 и вспомогательные 2 пластины имеют загибы 7 на концах, установленных между собой при монтаже загибами 7 в разные стороны. Рабочие 1 и вспомогательные 2 пластины взаимодействуют между собой рычагами 8 первого рода с продольными прорезями 9. Рычаги 8 первого рода расположены на вспомогательных 2 пластинах и входят в зацепление продольными прорезями 9 с ползунами 10, установленными на концах рабочих 1 пластин. На концах рабочих 1 пластин расположены сегментные элементы 11, а статор 12 расположен на раме 6 неподвижно с возможностью взаимодействия с сегментными элементами 11 в рабочем режиме. Ветроэлектрический генератор с осью 13 поворота соединены неподвижно, а на опоре 14 ось 13 поворота установлена свободно, с возможностью автоматической установки ветроэлектрического генератора в положение по ходу движения ветра, действующего на батарею пластин на 360 градусов. Для того чтобы пластины 1 и 2 находились в рабочем режиме и постоянно поворачивались на шарнирах 4 и 5 в одну и другую стороны, центры тяжести пластин 1 и 2 смещены наклоном оси 13 поворота, устанавливающий ветроэлектрический генератор под углом В к линии горизонта и под углом D к линии направления движения ветра, обеспечивая неустойчивость массы пластин 1 и 2, стремящихся увеличить произведенное отклонение пластин 1 и 2. На батарее рабочих 1 и вспомогательных 2 пластин установлены боковые стенки 15.

Ветроэлектрический генератор работает следующим образом.

При движении ветра ветроэлектрический генератор устанавливается автоматически в рабочее положение по ходу движения ветра, действующего на батарею пластин 1, 2 и боковые стенки 15, поворачиваясь вместе с осью 13 поворота на опоре 14. От движения потока ветра вдоль и между рабочими 1 и вспомогательными 2 поверхностями пластин происходят воздействия на загибы 7. При этом загибами 7 пластин создаются зоны A повышенного давления движением массы воздуха. Созданные зоны A повышенного давления силой поворачивают рабочие 1 и вспомогательные 2 пластины в противоположные стороны на шарнирах 4 и 5, воздействуя рычагами 8 первого рода с продольными прорезями 9 на ползуны 10. Происходит сложение приложенных сил движением массы воздуха на рабочие 1 и вспомогательные 2 пластины и на движение сегментных элементов 11 вдоль статора 12. При этом происходит постоянное, автоматическое возвратно-поступательное, колебательного принципа, движение рабочих 1 и вспомогательных 2 пластин и сегментных элементов 11 по статору 12. Этим создаются условия по производству электрического тока все время, пока есть движение ветра. Пластины 1 и 2 работают в режиме постоянного поворота на шарнирах 4 и 5 в одну и другую стороны, в том числе и за счет смещения центров тяжести пластин 1 и 2 наклоном оси 13 поворота ветроэлектрического генератора под углом В к линии горизонта и под углом D к линии направления движения ветра.

В итоге, при движении ветра ветроэлектрический генератор принимает движение ветра, и совокупностью предлагаемых технических решений преобразует его в электрический ток, обеспечивая надежную и эффективную работу, увеличивающую коэффициент полезного действия ветроэлектрического генератора.

Изобретение относится к установкам по использованию ветровой энергии.Ветроэлектрический генератор содержит крыльчатый ветродвигатель и электрогенератор, имеющий ротор, выполненный в виде сегментных элементов, закрепленных на крыльях ветродвигателя, и дуговой статор. Ветроэлектрический генератор состоит из батареи рабочих и вспомогательных пластин, установленных в одну линию и параллельно между собой в вертикальном положении шарнирами на раме. Рабочие и вспомогательные пластины имеют загибы на концах, установленных между собой при монтаже загибами в разные стороны. Рабочие и вспомогательные пластины взаимодействуют между собой рычагами первого рода с продольными прорезями, рычаги расположены на вспомогательных пластинах и входят в зацепление продольными прорезями с ползунами, установленными на концах рабочих пластин. На концах рабочих пластин расположены сегментные элементы, а статор расположен на раме неподвижно с возможностью взаимодействия с сегментными элементами в рабочем режиме. Ветроэлектрический генератор с осью поворота соединены неподвижно, а на опоре ось поворота установлена свободно, с возможностью автоматической установки ветроэлектрического генератора в положение по ходу движения ветра, действующего на батарею пластин и боковые стенки. Центры тяжести пластин смещены наклоном оси поворота ветроэлектрического генератора под углом B, к линии горизонта и под углом D к линии направления движения ветра. Изобретение повышает коэффициент полезного действия и позволяет массово использовать ветроэлектрический генератор в местах, недоступных для подсоединения потребителя электроэнергии к электросети общего пользования. 5.ил.

Ветроэлектрический генератор, содержащий крыльчатый ветродвигатель, электрогенератор, имеющий ротор, выполненный в виде сегментных элементов, закрепленных на крыльях ветродвигателя, и дуговой статор, отличающийся тем, что ветроэлектрический генератор состоит из батареи рабочих и вспомогательных пластин, установленных в одну линию и параллельно между собой в вертикальном положении шарнирами на раме, рабочие и вспомогательные пластины имеют загибы на концах, установлены между собой при монтаже загибами в разные стороны, рабочие и вспомогательные пластины взаимодействуют между собой рычагами первого рода с продольными прорезями, рычаги расположены на вспомогательных пластинах и входят в зацепление продольными прорезями с ползунами, установленными на концах рабочих пластин, на концах рабочих пластин расположены сегментные элементы, а статор расположен на раме неподвижно с возможностью взаимодействия с сегментными элементами в рабочем режиме, ветроэлектрический генератор с осью поворота соединен неподвижно, а на опоре ось поворота установлена свободно, с возможностью автоматической установки ветроэлектрического генератора в положение по ходу движения ветра, действующего на батарею пластин и боковые стенки, центры тяжести пластин смещены наклоном оси поворота ветроэлектрического генератора под углом B к линии горизонта и под углом D к линии направления движения ветра.