Ветроэлектроагрегат сегментного типа

Ветроэлектроагрегат сегментного типа

Реферат

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.

Известна конструкция генератора с расположением на башне поворотного ветроколеса, снабженного устройством установки на ветер [1].

Данный ветроагрегат имеет башню традиционного типа.

Из известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветрогенератор [2], который содержит башни, две соединенные под углом рамы, связанные с опорой в местах соединения с центральным опорным узлом, ветроколеса с горизонтальной осью, установленные на стойках (башнях) рам, поддерживающие тележки, мультипликаторы, генераторы и поворотные основания, причем рамы снабжены шарнирами, установленными в центральном опорном узле, и имеют направляющие механизмы и синхронизирующее устройство.

Недостатком данного устройства является наличие ветроколесных стоек, которые несут на себе генераторную установку, обладающую повышенной массой, и, следовательно, башня должна быть рассчитана с учетом повышенной нагрузки и имеет большую массу.

Изобретение направлено на уменьшение массы башни, обеспечение устойчивости к порывам ветра.

Это достигается тем, в ветроэлектроагрегате сегментного типа, содержащем башню, ветроколесо с горизонтальной осью, генератор и поворотное основание, башня имеет дугообразное основание и составлена из треугольников, имеющих общую сторону, к которой прикреплен ступенчатый узел с осью ветроколеса, имеющего лопасти. Лопасти ветроколеса соединены роторным элементом, имеющим магнитный контакт со статорным элементом, укрепленным на дугообразном основании, причем дугообразное основание соединено с поворотным основанием.

Достижение технического результата обусловлено наличием жесткой башни, в нижней части которой расположен статорный элемент, при этом смещение оси поворотного основания относительно плоскости вращения ветроколеса обеспечивает самоориентацию ветроэлектроагрегата сегментного типа на ветер, что позволяет сэкономить на ветроориентирующем устройстве.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где схематично показан общий вид ветроэлектроагрегата сегментного типа.

Ветроэлектроагрегат сегментного типа включает в себя башню, выполненную в виде пространственной фигуры, которая составлена из криволинейного равнобедренного треугольника, имеющего две равные стороны 1, и дугообразное основание 2, двух треугольников, имеющих стороны 1 и 3, и общую сторону 4, к которой в торце прикреплен ступенчатый узел 5 с осью 6 ветроколеса, имеющего лопасти 7. Лопасти 7 соединены роторным элементом 8, который имеет периодический магнитный контакт со статорным элементом 9, который в свою очередь укреплен на дугообразном основании 2. Роторный элемент 8 выполнен в виде ферромагнитной пластины, являющейся концевой аэродинамической шайбой. Кроме этого реализован еще один криволинейный равнобедренный треугольник со сторонами 3 и дугообразным основанием 2, причем к сторонам 3 прикреплена перемычка 10, на которой укреплен хвост 11, верхний конец которого соединен со стороной 4. Дугообразное основание 2 соединено с валом 12, установленным в подшипниковом узле 13, который размещен на опорной плите.

Ветроэлектроагрегат работает следующим образом.

Под воздействием ветрового потока лопасти 7 ветроколеса приходят во вращение, при этом вращается ось 6. Далее приходит во вращение роторный элемент 8, моделируя магнитный поток статорного элемента 9. Электрическая энергия отдается в сеть. При смене направления ветра, вследствие того, что ось подшипникового узла 13 смещена относительно плоскости вращения ветроколеса, возникает ориентирующий момент, под воздействием которого ветроколесо располагается в плоскости, перпендикулярной направлению ветрового потока, за хвостом 11.

Достоинством данного ветроэлектроагрегата сегментного типа является улучшение массогабаритных характеристик башни, поскольку стержни, образующие стороны 1, 3, 4 и дугообразное основание 2, рассчитываются лишь на массу башни с ветроколесом, а статорный элемент 9 располагается на дугообразном основании 2, расположенном в непосредственной близости от опорной плиты.

Источники информации

1. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. М.: Энергоатомиздат, 1983, стр.109-110, рис.5.28; 5.29.

2. Патент РФ №2187019 C1, F 03 05/04, 10.08.2002.

Ветроэлектроагрегат сегментного типа, содержащий башню, ветроколесо с горизонтальной осью, генератор и поворотное основание, отличающийся тем, что башня имеет дугообразное основание и составлена из треугольников, имеющих общую сторону, к которой прикреплен ступенчатый узел с осью ветроколеса, имеющего лопасти, лопасти ветроколеса соединены роторным элементом, имеющим магнитный контакт со статорным элементом, укрепленным на дугообразном основании, причем дугообразное основание соединено с поворотным основанием.