Безредукторный ветроагрегат Советский патент 1993 года по МПК F03D1/00 

Изобретение относится к ветроэнергетике.

Известны безредукторные ветроагрега- ты, генераторы которых имеют возбуждение от постоянных магнитов.

Основным недостатком этих ветроагре- гатов является низкий КПД генератора при низких скоростях вращения ротора.

Наиболее близким по своей сущности к заявляемому является ветроагрегатс магнитоэлектрическим генератором, состоящим из неподвижного сектора с секторными обмотками, расположенными между одноименными полюсами магнитов, укрепленных на стальных кольцах ротора.

. Генератор ветроагрегата имеет следующие недостатки. При секторном исполнении как обмотки на шихтованном статоре, так и полюсов магнитов, укрепленных на кольцах ротора, происходит неравномерное пересечение обмоток статора магнитноси- ловых линий поля с разной линейной скоростью в зависимости от радиуса вращения. Увеличение мощности генератора возможно только за счет увеличения радиуса вращающихся колец с магнитами, что ведет к

увеличению габарита и веса генератора. Консольное крепление генератора вызывает ненадежность в работе подшипников за счет неуравновешенности вращающихся частей и веса генератора.

Целью изобретения является повышение КПД и стабилизация линейных скоростей ротора и статора генератора ветроагрегата.

Цель достигается тем, что стальные кольца с закрепленными на них постоянными магнитами располагаются соосно одно в другом с некоторым зазором между одноименными полюсами, а магниты закрепляются как с наружной, так и с внутренней сторон кольца, при этом сечение полюса перпендикулярно направлению намагничивания, имеет прямоугольную форму, а количество колец равно п + 1. где п - число шихтованных секций статора,

На фиг. 1 изображен общий вид ветроагрегата; на фиг.2 - поперечный разрез частей ротора и статора генератора,

Безредукторный ветроагрегат состоит из ветроколеса 1, укрепленного на выходном валу 2, магнитоэлектрического генераел

с

V4 СО Ю О

СО

тора 3, закрепленного на поворотной опоре с хвостом 4 ориентации. Ротор 5 генератора имеет стальные кольца 6 с закрепленными постоянными магнитами 7, имеющими прямоугольное сечение полюса, Магниты крепятся как с внутренней, так и с наружной сторон кольца. Кольца размещаются одно в другом с зйзором, в который помещается неподвижный статор 8, состоящий из шихтованных секций;9 с обмотками 10. В каждую пару колец помещена одна секция с обмотками.

Безредукторный ветроагрегат работает следующим образом. Вращение ветроколе- са 1 передается через выходной вал 2 ротору 3 генератора. Кольца 6 ротора 5 с постоянными магнитами 7, образуя магнитную систему, вращаясь, наводят ЭДС в неподвижной обмотке 10 статора 8.

Магнитопровод статора (шихтованные секции 9) является концентратором магнитного потока, который замыкается в нем по средней линии, благодаря чему статор не залипает, что обуславливает свободное вращение ротора. В зависимости от способа соединения трехфазной обмотки статора генератора вырабатывается ток напряжением 6-24 В.

Ориентация ветроагрегата по ветру осуществлена поворотом опоры через хвост 4 ориентации относительно вертикальной оси.

Предлагаемый безредукторный ветроагрегат с магнитоэлектрическим генератором, в котором магнитные поля имеют направление перпендикулярно оси враще- ния ротора, имеет стабильную скорость вращения ротора и статора при низком числе оборотов (300-600 об/мин).

Формула изобретения Безредукторный ветроагрегат, содержащий ветроколесо и мягнитоэлектрический генератор, ротор которого связан с ветроколесом и выполнен в виде стальных колец с постоянными магнитами, а статор - в виде расположенных между кольцами шихтованных секций с обмотками, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения КПД и стабилизации линейных скоростей ротора и статора, стальные кольца расположены коаксиально друг другу с зазором между одноименными полюсами магнитов,

последние закреплены с наружных и внутренних сторон колец, при этом поперечное сечение каждого магнита имеет прямоугольную форму, а количество колец равно п+1, где п - число шихтованных секций статора.

Фи г. 2

Применение: преобразование энергии ветра в электричество. Сущность изобретения: ротор генератора, непосредственно связанный с ветроколесом, имеет стальные кольца с закрепленными на них с обеих сторон постоянными магнитами. Кольца расположены соосно, и их количество на одну штуку превышает число шихтованных секций статора.2 ил.