[go: up one dir, main page]

RU2634427C2 - Wind power generator - Google Patents

Wind power generator Download PDF

Info

Publication number
RU2634427C2
RU2634427C2 RU2015100785A RU2015100785A RU2634427C2 RU 2634427 C2 RU2634427 C2 RU 2634427C2 RU 2015100785 A RU2015100785 A RU 2015100785A RU 2015100785 A RU2015100785 A RU 2015100785A RU 2634427 C2 RU2634427 C2 RU 2634427C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
stator
wind
magnets
magnetic cores
Prior art date
Application number
RU2015100785A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015100785A (en
Inventor
Александр Михайлович Литвиненко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2015100785A priority Critical patent/RU2634427C2/en
Publication of RU2015100785A publication Critical patent/RU2015100785A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2634427C2 publication Critical patent/RU2634427C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/04Machines with one rotor and two stators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: wind power generator with a shaft, a rotor and a modular two-pack stator, according to the invention, the rotor is made in the form of alternating excitation sources with cup magnetic cores mounted along the periphery of the disc and strapped with a band.
EFFECT: improvement of performance due to weight reduction, application of widely used cup magnetic cores.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.The invention relates to the field of wind energy and can be used to generate electricity.

Известен ветроэлектрогенератор [патент РФ №2383774 / Литвиненко A.M. - Ветроэлектрогенератор / Опубл. 10.03.2010, Бюл. №7, заявка 2008128748/06 от 14.07.2008, МПК F03D 1/02]. Ветроэлектрогенератор содержит роторы-ветроколеса с сегментными элементами, статорные сегментные элементы, поворотное основание с хвостом и башню. Поворотное основание снабжено вертикально ориентированными штангами с подшипниковыми узлами, причем в верхней штанге установлено быстроходное ветроколесо, в нижней штанге - тихоходное ветроколесо. Статорные сегментные элементы установлены между ветроколесами.Known wind generator [RF patent No. 2383774 / Litvinenko A.M. - Wind Power Generator / Publ. 03/10/2010, Bull. No. 7, application 2008128748/06 dated 07/14/2008, IPC F03D 1/02]. The wind generator contains wind rotors with segment elements, stator segment elements, a rotary base with a tail and a tower. The swivel base is equipped with vertically oriented rods with bearing assemblies, with a high-speed wind wheel installed in the upper bar and a low-speed wind wheel in the lower bar. Stator segment elements are installed between the wind wheels.

Недостатком является невозможность его использования с ветродвигателем вертикально-осевого типа.The disadvantage is the impossibility of its use with a vertical-axis type wind turbine.

Также известен ветроэлектрогенератор [патент РФ №2347105 / Литвиненко A.M., Киркаленко Е.И. - Ветроэлектрогенератор сегментного типа / Опубл. 20.02.2009, Бюл. №5, заявка 2007127750/06 от 19.07.2007, МПК F03D 9/02], который содержит неподвижное основание, поворотное основание, ветроколесо с роторными элементами, дуговой статор, хвостовой элемент, амортизирующий элемент и шарниры. Роторные элементы выполнены Ш-образной формы, а магнитопровод статорного элемента - в форме Г-образного пакета и имеет воздушный зазор с горизонтальным участком роторного элемента.Also known is a wind generator [RF patent No. 2347105 / Litvinenko A.M., Kirkalenko E.I. - Wind power segment type / Publ. 02/20/2009, Bull. No. 5, application 2007127750/06 of 07.19.2007, IPC F03D 9/02], which contains a fixed base, a rotary base, a wind wheel with rotor elements, an arc stator, a tail element, a tail element, a shock-absorbing element and hinges. The rotor elements are made in a U-shape, and the stator element magnetic circuit is in the form of an L-shaped package and has an air gap with a horizontal portion of the rotor element.

Его недостатком является невозможность использования с ветродвигателем с вертикальной осью, кроме того, применение радиальной системы возбуждения увеличивает массу и габариты.Its disadvantage is the inability to use with a vertical axis wind turbine, in addition, the use of a radial excitation system increases the mass and dimensions.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроэлектрогенератор [патент РФ №2528428 / Литвиненко A.M. - Ветроэлектрогенератор индукторного типа / Опубл. 20.09.2014, Бюл. №26, заявка №2012104104/07 от 06.02.2012, МПК F03D 9/02, H02K 1/14], который содержит вал, зубчатый ротор и модульный двухпакетный статор, причем каждый модуль пакетов статора выполнен в виде источника возбуждения, на котором симметрично установлены вертикальные стороны Г-образных ярм, на горизонтальных сторонах которых установлены сердечники с катушками. Технико-экономическим преимуществом данного ветроэлектрогенератора также является идентичность его верхнего и нижнего статоров, что увеличивает степень унификации и повышает технологичность конструкции.Of all the known analogues, the wind generator [closest to the claimed in the aggregate of essential features] [RF patent No. 2528428 / Litvinenko A.M. - Wind generator of inductor type / Publ. 09/20/2014, Bull. No. 26, application No. 2012104104/07 dated 02/06/2012, IPC F03D 9/02, H02K 1/14], which contains a shaft, a gear rotor, and a modular two-pack stator, each module of the stator packs being made as an excitation source on which it is symmetrically the vertical sides of the L-shaped yokes are installed, on the horizontal sides of which cores with coils are installed. The technical and economic advantage of this wind generator is also the identity of its upper and lower stators, which increases the degree of unification and increases the manufacturability of the design.

Недостатком такого генератора является невозможность использования в его составе такого распространенного компонента, как магниты с чашечным магнитопроводом, а также увеличенные массогабаритные показатели.The disadvantage of this generator is the inability to use in its composition such a common component as magnets with a cup magnetic circuit, as well as increased overall dimensions.

Изобретение направленно на улучшение эксплуатационных характеристик за счет уменьшения массы.The invention is aimed at improving performance by reducing weight.

Достижение технического результата обеспечивается за счет того, что в ветроэлектрогенераторе, содержащем вал, ротор и модульный двухпакетный статор, согласно изобретению ротор выполнен в виде диска, по периферии которого в чередующемся порядке установлены постоянные магниты, оси намагничивания которых параллельны оси вращения ротора, магниты размещены в центре чашкообразных магнитопроводов, причем одна часть комплекта магнитов ориентирована свободными полюсами к первому пакету статора, а другая часть - ко второму пакету статора.The achievement of the technical result is ensured by the fact that in the wind generator containing a shaft, a rotor and a modular two-pack stator, according to the invention, the rotor is made in the form of a disk, on the periphery of which permanent magnets are installed, the magnetizing axes of which are parallel to the rotor axis of rotation, the magnets are placed in the center of the cup-shaped magnetic cores, with one part of the set of magnets oriented by the free poles to the first stator package, and the other part to the second stator package.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид генератора с двигателем, на фиг. 2 - развертки статоров и ротора, на фиг. 3 - вид на половину ротора сверху.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a generator with an engine; FIG. 2 - reamers of stators and rotor, in FIG. 3 is a top half view of the rotor.

Ветроэлектрогенератор содержит основание 1, нижний статор 2, ротор 3, стойки 4, верхний статор 5, ветродвигатель 6 (показан условно), вал 7. Каждый модуль пакетов статора содержит прикрепленные к основанию 8 с помощью болтов 9 П-образные магнитопроводы 10 с катушками 11. Ротор выполнен в виде диска, на периферии которого установлены чашкообразные магнитопроводы, в центре которых установлены ориентированные параллельно валу 7 постоянные магниты 12. При этом одни чашки ориентированы своим днищем 13 вниз - см. фиг. 2, ко второму нижнему пакету статора, а магниты - свободным полюсом 14 - вверх, к первому пакету статора. Магнитопроводы с магнитами установлены в чередующемся порядке так, что соседние магнитопроводы ориентированы, наоборот, днищами 15 к первому пакету статора, а свободными полюсами 16 к второму пакету статора (нижнему на фиг. 2)The wind generator contains a base 1, a lower stator 2, a rotor 3, a strut 4, an upper stator 5, a wind turbine 6 (shown conventionally), a shaft 7. Each stator package module contains a U-shaped magnetic circuit 10 with coils 11 attached to the base 8 with bolts 9 The rotor is made in the form of a disk, on the periphery of which cup-shaped magnetic cores are installed, in the center of which permanent magnets oriented parallel to the shaft 7 are mounted 12. In this case, some cups are oriented with their bottom 13 down - see FIG. 2, to the second lower stator package, and the magnets - by the free pole 14 - up, to the first stator package. Magnetic cores with magnets are installed in alternating order so that adjacent magnetic cores are oriented, on the contrary, with their bottoms 15 toward the first stator package, and with free poles 16 toward the second stator package (lower in Fig. 2)

Это дополнительно иллюстрирует фиг. 3, где видно, что магнитопроводы с магнитами расположены в чередующемся своей ориентацией порядке по периферии диска 17, плотно соприкасаются между собой по линиям 18 и стянуты крепежным бандажом 19.This is further illustrated in FIG. 3, where it is seen that the magnetic cores with the magnets are arranged in alternating order of orientation along the periphery of the disk 17, are tightly in contact with each other along the lines 18 and pulled together by a fastening band 19.

Работа устройства. При вращении ротора магнитный поток в первый момент времени в первом (верхнем) статоре в одном модуле проходит по цепи (фиг. 2): свободный полюс 14 - воздушный зазор - магнитопровод 10 - воздушный зазор - днище 15 - магнитопроводы и линия соприкосновения 18 - постоянный магнит. В следующий момент времени свободный полюс 14 оказывается в зоне катушек 11, т.е. поток размыкается, этому способствует то, что и в зоне катушек 11 с другого края оказываются и днища 15, в результате в катушках 11 наводится ЭДС.The operation of the device. When the rotor rotates, the magnetic flux at the first time in the first (upper) stator in one module passes through the circuit (Fig. 2): free pole 14 - air gap - magnetic core 10 - air gap - bottom 15 - magnetic cores and contact line 18 - constant magnet. At the next point in time, the free pole 14 is in the zone of the coils 11, i.e. the flow opens, this is facilitated by the fact that in the zone of coils 11, bottoms 15 also appear from the other edge, as a result of which an EMF is induced in coils 11.

Преимуществом данного генератора является возможность использования сравнительно дешевых чашкообразных магнитопроводов.The advantage of this generator is the ability to use relatively cheap cup-shaped magnetic cores.

Claims (1)

Ветроэлектрогенератор, содержащий вал, ротор и модульный двухпакетный статор, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде диска, по периферии которого в чередующемся порядке установлены постоянные магниты, оси намагничивания которых параллельны оси вращения ротора, магниты размещены в центре чашкообразных магнитопроводов, причем одна часть комплекта магнитов ориентирована свободными полюсами к первому пакету статора, а другая часть - ко второму пакету статора.A wind generator comprising a shaft, a rotor and a modular two-pack stator, characterized in that the rotor is made in the form of a disk, on the periphery of which are installed permanent magnets, the magnetization axes of which are parallel to the axis of rotation of the rotor, the magnets are located in the center of the cup-shaped magnetic circuits, and one part of the kit The magnets are oriented by the free poles to the first stator packet, and the other part to the second stator packet.
RU2015100785A 2015-01-12 2015-01-12 Wind power generator RU2634427C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100785A RU2634427C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 Wind power generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100785A RU2634427C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 Wind power generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015100785A RU2015100785A (en) 2016-07-27
RU2634427C2 true RU2634427C2 (en) 2017-10-30

Family

ID=56556848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015100785A RU2634427C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 Wind power generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2634427C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769624A (en) * 1986-10-30 1988-09-06 General Motors Corporation Permanent magnet assembly
RU2168062C1 (en) * 1999-12-07 2001-05-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" Windmill generator
US6727632B2 (en) * 2001-11-27 2004-04-27 Denso Corporation Flat rotary electric machine
RU105540U1 (en) * 2010-03-31 2011-06-10 Сергей Германович Герман-Галкин MODULAR ELECTRIC MACHINE
RU2515998C1 (en) * 2012-11-06 2014-05-20 Сергей Михайлович Есаков Magnetoelectric generator
RU2528428C2 (en) * 2012-02-06 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Induction-type wind electric generator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769624A (en) * 1986-10-30 1988-09-06 General Motors Corporation Permanent magnet assembly
RU2168062C1 (en) * 1999-12-07 2001-05-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" Windmill generator
US6727632B2 (en) * 2001-11-27 2004-04-27 Denso Corporation Flat rotary electric machine
RU105540U1 (en) * 2010-03-31 2011-06-10 Сергей Германович Герман-Галкин MODULAR ELECTRIC MACHINE
RU2528428C2 (en) * 2012-02-06 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Induction-type wind electric generator
RU2515998C1 (en) * 2012-11-06 2014-05-20 Сергей Михайлович Есаков Magnetoelectric generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015100785A (en) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011524735A (en) Permanent magnet rotor and rotating machine including such a rotor
US20160006307A1 (en) Rotating electrical machine
RU2013113943A (en) ROTOR OF A ROTATING ELECTRIC MACHINE
RU2395714C1 (en) Electric generator stator
RU2646851C1 (en) Rotor having extending straps
AU2005325361A1 (en) Armature, motor, compressor and method for manufacturing them
RU2528428C2 (en) Induction-type wind electric generator
RU2634427C2 (en) Wind power generator
RU2298687C1 (en) Stator for wind power plant
RU2507413C2 (en) Gearless wind electrical unit
RU2383779C2 (en) Windmill stator
RU2270363C1 (en) Wind-driven electric generator rotor
RU2534046C1 (en) Electric power generator
RU2379546C1 (en) Stator of wind-driven electric generator
RU2013159087A (en) RADIAL SYNCHRONOUS GENERATOR
RU2569502C2 (en) Inductor generator
RU2358150C1 (en) Rotor of wind-powered electric generator
RU2454563C2 (en) Segmental wind-driven electric generator rotor
RU2581595C2 (en) Wind-driven power generator stator
RU2555605C2 (en) Wind power unit stator
RU2709788C1 (en) Synchronous electric generator with multi-pole combined magnetic system with permanent magnets
RU2569380C2 (en) Rotor of inductor generator
RU2270361C1 (en) Segmental wind-driven generator stator
RU2777510C1 (en) Electric generator rotor
RU2267028C1 (en) Segment-make wind power generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180113