Ветроэнергетическая установка Советский патент 1993 года по МПК F03D1/00 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии в районах с малыми скоростями ветра.

Известна конструкция ветроэнергетической установки, взятая за прототип, которая содержит два ветроколеса,электрогенератор с ротором и вращающимся статором, размещенный в корпусе ветро- установки. При этом одно ветроколесо установлено на валу ротора, а другое - на дополнительном валу, который при помощи фланца жестко закреплен на торцовой поверхности вращающегося статора. При работе этой ветроэнергетической установки вращение от одного ветроколеса идет на ротор, а от другого - на статор, при этом статор и ротор вращаются в противоположные стороны.

Недостатком известной конструкции является низкая надежность, а увеличение потерь при регулировке выходных электрических параметров снижает КПД установки.

Целью изобретения является повышение КПД установки и ее надежности.

Цель достигается тем, что ветроэнергетическая установка, содержащая два ветроколеса, электрогенератор с ротором и вращающимся статором, размещенный в корпусе и имеющий на его торцовой стенке жестко закрепленный фланец, в центральном отверстии которого установлены валы с укрепленным на последнем ветроколесом, при этом второе ветроколесо укреплено на валу ротора, дополнительно снабжена выпрямительным мостом, во фланце со стороны статора выполнена полость, в которой расположен последний.

На чертеже изображено сечение ветроэнергетической установки, содержащей трех- фазный синхронный генератор 1 с постоянными магнитами, имеющий статор 2 и ротор 3, причем ротор 3 насажен на вал 4, к заднему торцу генератора 1 жестко прикреплен фланцем 5 вал б. Ветроколесо 7 установлено на валу 4, а ветроколесо 8 - на валу 6. Лопасти ветроколес 7 и 8 расположеXI

со XI го о ел

СА)

ны так, что имеют противоположно направленные углы атаки. В результате при движе- нии воздушного потока происходит взаимно противоположное вращение колес 7 и 8. Во фланце 5 выполнена полость 13, которая обращена к заднему торцу генератора 1. Для обеспечения выпрямления полученного напряжения в полости 13 фланца 5 установлен выпрямительный мост 9. Выходные клеммы моста с одной стороны соединены с выводами обмотки статора 2, а с другой - кольцами 10 щеточного механизма 11, расположенного на станине 12. Генератор ветроэнергетической установки установлен на станине 12, которая свободно вращается относительно вертикальной оси для ориентации ветроколес по направлению ветра.

Установка работает следующим образом.

Вращательный момент от ветроколес 7 и 8 через валы 4 и 6 передается на ротор 3 и статор 2 генератора 1. При этом вращение статора 2 и ротора 3 осуществляется относительно друг друга в разные стороны, что обеспечивает увеличение частоты пересечения магнитным полем электрической обмотки генератора. В этом случае наводимая ЭДС достигает своего номинального значения при меньшей скорости ветрового потока. Полученное переменное напряжение преобразуется в постоянное при помощи выпрямительного моста 9. Постоянное напряжение поступает на кольца 10 и снимается щетками 11,

При изменении направления ветра станина 12 за счет своей подвижности соответствующим образом ориентируется на ветровой поток.

Таким образом, ветроэнергетическая установка с соосно расположенными ветро- колесами на генераторе и встроенным выпрямительным мостом позволяет упростить Ъсонструкцию за счет исключения механических передач, что уменьшает потери на трение и увеличивает надежность в эксплуатации. В результате повышается КПД и долговечность ветроэнергетической установки.

Более компактное расположение дополнительных элементов позволяет также уменьшить размеры установки и ее металлоемкость и, следовательно, повысить ее эффективность.

.

Формула изобретения

Ветроэнергетическая установка, содержащая два ветроколеса,электрогенератор с

ротором и вращающимся статором, размещенные в корпусе, имеющий жестко закрепленный на его торцовой части фланец, в котором размещен вал с установленным на последнем ветроколесом, второе ветроколесо установлено на валу ротора, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, электрогенератор снабжен выпрямительным мостом, во фланце со стороны статора выполнена полость, а выпрямительный мост расположен в последней.

Использование: для выработки электроэнергии в районах с малыми скоростями ветра. Сущность изобретения: ветроколеса установлены на роторе с трех фазным электрогенератором на постоянных магнитах с вращающимися ротором и статором относительно друг друга, а в полости фланца установлен выпрямительный мост, за счет которого происходит преобразование переменного напряжения в постоянное. 1 ил.