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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2168062

Windkraftanlagen

Name des Erfinders:. Ivashintsov DA; Ryzhov Uhr. Kuznetsov MV. Kryvoy VN. Zuev NV
Der Name des Patentinhabers: ". Allrussischen Forschungsinstitut für Wasserbau Vedeneev BE" Open Joint Stock Company
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1999.12.07

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Windenergie, insbesondere Krafteinheiten zu wickeln soll die Batterie aufzuladen und andere Verbraucher liefern. Das technische Ergebnis besteht darin, die Größe, das Gewicht und die Kosten der Windturbine zu verringern und die Expansion des Arbeitswindgeschwindigkeitsbereich wird erreicht aufgrund der Tatsache, dass die Windturbine mit einem Windrad und magneto-Generator, dessen Rotor Permanentmagnete und mit dem Windrad verbunden ist und der Stator aus geschichteten Magnetkreis mit nach Wicklungen der Erfindung weist zwei identische Statorjoche, die gebildet sind als flache Ringe mit ihrem Endabschnitt und den einander zugewandten planaren Wicklungen montiert, und der Rotor als eine nicht-magnetische Platte mit darin angebrachten Permanentmagnet ausgebildet ist, wobei die Rotorscheibe angeordnet ist zwischen Statorwicklungen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Windenergie, um die Batterie aufzuladen , insbesondere für Windkraftanlagen bestimmt und verschiedene Verbraucher wie elektrische Beleuchtungstechnik, Rundfunk und Fernsehen, etc. In Gebieten und an Standorten ohne Strom versorgen.

Bekannte getriebelosen Windgeneratoren oder Windgeneratoren, die Flügel Windrad mit einer horizontalen Drehachse und Permanentmagnet-Generator mit Permanentmagneten haben. Rotorsegmente mit Permanentmagneten sind direkt auf den Flügeln (Flügel) des Windrades und drehen sich mit ihm und festen Statorsegmente mit einem entsprechenden Luftspalt vor der Rotorsegmente, und in der Form eines kreisförmigen Stator oder in Form von Lichtbogen Statoren, Copyright-Zertifikate der UdSSR Folgendes installiert: N 868105, F 03 D 9/00; N 861715, F 03 D 1/00; N 861716, F 03 D 1/00; N 969948, F 03 D 1/00.

Ein wesentlicher Nachteil aller dieser Analoga ist ihre geringe Effizienz aufgrund der geringen aerodynamischen Wirkungsgrad des Propellers, als Folge der Störung der aerodynamischen Strömung um den letzteren und große aerodynamische Verluste durch die Segmente des Stators und des Rotors verursacht. Darüber hinaus schafft ungleichmäßigen Luftspalt zwischen dem Rotor und Statorsegmente einen großen Propellerstartmoment, weshalb der Beginn der Drehung des letzteren möglich ist, nur bei relativ hohen Windgeschwindigkeiten.

Diese Mängel entzogen getriebelose Windturbine Urheberrecht Zertifikat UdSSR N 1737151, F 03 D 9/00. Diese Windturbine umfasst ein Windrad und einen magnetoelektrischen Generator, dessen Rotor mit dem Windrad zugeordnet ist und in der Form von zwei Stahlringe aus Permanentmagneten, die gegenüberliegende Pole des Magneten befestigt, um sie die gleiche Polarität haben, und eine feste Statorwicklung befindet sich zwischen den Rotorringen.

Gemäß der Anzahl von ähnlichen Funktionen und dem erzielten Ergebnis die Windturbine am nächsten zu den beanspruchten und als Prototyp genommen. Der Nachteil des Prototyps ist die geringe Effizienz des Generators aufgrund erheblicher Streumagnetflüsse aufgrund der Installation des Permanentmagnetrotors mit Stahlringen mit der Platzierung der Magnete mit gleicher Polarität einander zugewandt sind. Mit dieser Struktur wird ein Teil des Strömungsgenerators teuren Permanentmagnet nicht verwendet.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch Reduzieren Streufluß der Permanentmagnete Windturbinenwirkungsgrad zu verbessern.

Das Wesen der beanspruchten Erfindung wird in der folgenden Kombination von wesentlichen Merkmale ausreichend für die Erreichung der oben genannten technischen Ergebnis ausgedrückt.

Gemäß der Erfindung ein Generator Wind ein Windrad und einen magnetoelektrischen Generator umfasst, dessen Rotor Permanentmagnete aufweist und Windrades verbunden und der Stator aus einem laminierten Magnetkern mit Wicklungen gemacht, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator zwei identischen Ständer magnitoirovody aufweist, die ausgebildet sind als flache Ringe montiert mit ihren Endabschnitt und die einander zugewandten planaren Wicklungen und der Rotor aus nichtmagnetischem Material in Plattenform hergestellt und ist mit dem in sie ein Permanentmagnet eingebaut vorgesehen ist, wobei die Rotorscheibe zwischen den Statorwicklungen angeordnet ist.

Dies ist eine Reihe von wesentlichen Merkmale, in allen Fällen, auf die Rezeption des versicherungstechnischen Ergebnisses, den angeforderten Gegenstand des Rechtsschutzes.

Zusätzlich weist die beanspruchte Lösung optionale Merkmale, die seine besonderen Fällen die spezifische Form seines Materials Ausführungsform oder spezifischen Verwendungsbedingungen charakterisieren, nämlich:

- Magnetisches Stator mit Wicklungen montiert zur Hin- und Herbewegung in tangentialer Richtung in einem Winkel von 120 o mit anschließender Fixierung;

- Die Schalteinrichtung weist ein Windrad Statorwicklungen in Reihe oder parallel in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit umgeschaltet werden kann.

Die beanspruchte technische Lösung ist neu, wie durch die Anwesenheit eines neuen Satzes von Merkmalen gekennzeichnet, die in allen bekannten Objekte ähnlichen Zweck Ausrüstung fehlen.

Sofortige technische Ergebnis, das durch die Umsetzung der beanspruchten Kombination von Merkmalen erhalten werden kann, ist wie folgt.

1. Nützliche gebrauchte sowohl eingehende als auch ausgehende Ströme von permanentmagnetischen Rotormagneten, wobei die Dispersion mindestens fließt.

2. In den leichten Winden und niedriger Geschwindigkeit Wind Generatorstatorwicklungen sind in Reihe geschaltet, so dass Sie die Spannung am Ausgang der Windturbine zu halten. Und parallel enthalten, wodurch Wicklungs übermäßigen Anstieg der Spannung am Ausgang der Windenergieanlage bei starken Winden und hohen Drehfrequenz des Windgenerators Stator zu begrenzen.

Vorbereitung sagte technisches Ergebnis für das Aussehen des Objekts der Erfindung als eine ganz neue Reihe von nützlichen Eigenschaften, nämlich eine Reduzierung der Abmessungen, das Gewicht und die Kosten der Windturbine, die Fähigkeit, seine Rotation bei schwachen Winden und die Erweiterung des Arbeitsbereiches der Windgeschwindigkeiten zu starten.

Die oben ermöglicht die beanspruchte technische Lösung erfüllt das Kriterium der "erfinderischen Tätigkeit" zu erkennen.

ZEICHNUNG Windkraftanlagen ZEICHNUNG Windkraftanlagen
Windturbinen SCHEMA Windturbinen SCHEMA

Angegebenen Windturbine wird durch Zeichnungen veranschaulicht, wobei Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer rotierenden Welle an der Stelle des Windrades vor dem Mast; Figur 2 - Variante mit feststehenden Welle an der Position des Propellers Mastes; Abbildung 3 - Version des Schaltplan der Windturbine mit einphasigen Ständerwicklung und der Ausgang AC; 4 - Version des Schaltplan der Windturbine mit Dreiphasen-Ständerwicklung und Gleichrichterausgang DC.

Windenergieanlage 1 umfasst das Windrad und magneto-Generator 2, einen scheibenförmigen Rotor 3 befindet sich auf der Welle 4. Auf der gleichen Welle 4 und das Windrad ist 1. Der Rotor 3 weist ein nichtmagnetisches Material, Permanentmagneten darin 5 montiert, 6. Zwei ortsfesten Stator 7 und 8 ( 1 durch strukturell mit dem Generator Platten kombiniert) sind in Form von Magnetkernen der gestapelten Flachringe 9 und 10 des ferromagnetischen Band, an dem der Endabschnitt 11 angebracht ist 12. der Generator 2 mit dem Wind Wickelrad 1 an einem Mast 13 schwenkbar über weathervanes montiert 14 in Richtung des Windes.

Wenn der Ort des Windrades 1 mit einem Generator 2 des Mastes 13, wie bekannt ist, kann bezflyugernaya konzentrieren sich auf Windrichtung vorgesehen sein. In dieser Ausführungsform ist das Windrad 1 direkt am Gehäuse des Generators 2 montiert, die an der feststehenden Welle drehbar ist 4. Der scheibenförmige Rotor aus magnetischem Material 3 mit dem Generator verbunden ist rotierenden Körper 2 und hat Permanentmagneten 5 und 6. Auf der Welle 4 sind zwei feststehende Scheibe montiert Stator 7 und 8, die in den gestapelten Flachringen 9 und 10 des ferromagnetischen Band, an dem der Endabschnitt der Wicklung 11 eingestellt, 12 montiert sind.

Stator Ringe 9 und 10 mit den Spulen 11, 12 sind zur Hin- und Herbewegung in tangentialer Richtung montiert innerhalb einer 120 o, gefolgt von Fixierung.

Im Falle von Spulen mit ferromagnetischen Zähne aufgrund der angegebenen Offset reduziert Anlaufmoment Windturbine, die den Start der Rotation des Windgenerators bei leichtem Wind erlaubt.

Wie in der 3-Phasen gezeigt 11 und dem Stator 12 des Generators Wicklung 2 über Schaltvorrichtung KU mit zwei Schließerkontakte K1 und K2, und einen normalerweise geschlossenen Kontakt K3 in Serie oder parallel geschaltet werden. Im Allgemeinen kann die Schalteinrichtung CU durchgeführt sowohl elektromagnetische werden, und die Halbleiterelemente.

Fig. Vier Dreiphasenwicklungen 11 und der Stator 12 des Generators 2 sind jeweils mit dem Gleichrichter B1 und B2, die über die Schalteinrichtung verlßt kann KU Reihe oder parallel geschaltet werden.

WORK Windgenerator sind wie folgt

Wenn es einen Wind Windrad 1 ist zusammen 1 mit dem Windrad dreht dreht sich eine zugeordnete Rotorscheibe 3 Generator 2. Der Fluss der Permanentmagnete 5, 6 die stationären Statorwicklungen 11, 12, bei denen schneidet die induzierte elektromotorische Kraft. Darüber hinaus aufgrund der Lage der Rotorscheibe 3 zwischen den Wicklungen 11, 12 als ein- und ausgehenden Rotorflusses verwendet, der durch die Statorringe 9 und 10 des ferromagnetischen Band geschlossen sind. Magnetfluss-Streu ist minimal, wodurch die Größe, das Gewicht und die Kosten der Windturbine.

Mit leichtem Wind und niedriger Geschwindigkeit Windgenerator der Schließerkontakte K1 und K2 Schaltgerät KU offen und Öffner K3 geschlossen. In diesem Fall ist der Stator Wicklungen 11 und 12 sind in Reihe geschaltet sind, so dass Sie die Spannung am Ausgang der Windturbine zu erhalten und den Betriebsbereich der Windgeschwindigkeit in der Richtung der Licht Winde erstrecken. Dies ist besonders wichtig für Bereiche mit niedrigen mittleren Windgeschwindigkeiten.

In Bereichen mit hohen durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten, mit starken Winden und hohen Drehfrequenz der Windturbine Schaltgerät schaltet mit Schließerkontakte K1 und K2 KU, sind geschlossen, und die normalerweise geschlossenen Kontakt K3 öffnet. In diesem Fall sind die Statorwicklungen 11 und 12 parallel verbunden, die die übermäßige Erhöhung der Spannung am Ausgang der Windenergieanlage zu begrenzen und ermöglicht, den Arbeitsbereich der Windgeschwindigkeiten in der Richtung der starken Winden zu verlängern.

Im Allgemeinen kann das Schalten der Schalteinrichtung CU automatisierbar.

FORDERUNGEN

1. Windturbine mit einem Windrad und einem magnetoelektrischen Generator umfasst, dessen Rotor Permanentmagnete aufweist und Windrades verbunden und der Stator aus einem laminierten Magnetkern mit Wicklungen gemacht, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator zwei identische Statorjoche aufweist, die ausgebildet sind als flache Ringe montiert mit ihren Endabschnitt und die einander zugewandten planaren Wicklungen und der Rotor als eine nichtmagnetische Scheibe ausgebildet mit eingebetteten Permanentmagneten darin, wobei die Rotorscheibe zwischen den Statorwicklungen angeordnet ist.

2. Windgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorjoche mit Spulen für eine relative Bewegung in tangentialer Richtung in einem Winkel von 120 o, durch Fixierung gefolgt montiert.

Statorwicklungen in Reihe geschaltet werden können oder parallel in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit 3. Windgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schalteinrichtung aufweist.

Druckversion
Erscheinungsdatum 31.01.2007gg