Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2277749

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СЕГМЕНТНЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ГЕНЕРАТОРАМИ

Имя изобретателя: Литвиненко Александр Михайлович 
Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Адрес для переписки: 394026, г.Воронеж, Московский пр-кт, 14, ГОУВПО "ВГТУ", патентный отдел
Дата начала действия патента: 2005.01.31 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а точнее к системам управления ветроэлектроэнергетическими генераторами преимущественно сегментного типа. Технический результат заключается в стабилизации уровня напряжения. Для этого устройство содержит обмотку возбуждения, обмотки статора, диоды схемы выпрямления, регулятор напряжения, аккумуляторную батарею, при этом дополнительно введены повышающий трансформатор с обмотками, диод и накопительный конденсатор.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к ветроэнергетике, а точнее к системам управления ветроэлектроэнергетическими генераторами, преимущественно сегментного типа.

Системы управления ветроэлектрическими агрегатами известны. Например, в [1] описываются системы управления ветроэлектрическими агрегатами малой мощности постоянного тока, переменного тока средней мощности, а и большой мощности для параллельной работы в общую сеть.

При этом в случае системы управления генератором переменного тока обмотки статора генератора соединены с диодами схемы выпрямления, которые в свою очередь соединены с регулятором напряжения и аккумуляторной батарей.

Впервые использование сегментных электрических генераторов в ветроэнергетике было предложено в [2], где описана наиболее близкая к заявляемой система управления ветроэлектрогенератором сегментного типа, который имеет статор, содержащий полюсные наконечники и обмотки, установленный на траверсе, при этом полюсные наконечники магнитно связаны с роторами, а точнее периодически вступают с ними в контакт, при этом роторы выполнены в виде аэродинамических шайб, представляющих собой двояковогнутые диски, закрепленные на концах лопастей в качестве концевых крылышек (винглет). При этом в [2] предусматривается традиционная система управления, аналогичная системам управления автотракторными генераторами релейного типа, предусматривающая выпрямление тока и работу на аккумуляторную нагрузку.

Недостатком такой системы является то, что при работе быстроходных ветроколес с минимальным числом лопастей при скоростях ветра, ниже номинальных, возникают провалы напряжения, которые могут быть устранены либо повышением скорости ветра, что может оказаться невозможным по природным условиям, либо увеличением числа лопастей с роторами, что может привести к уменьшению частоты взаимодействия ротора и статора при увеличенной скорости ветра из-за большого аэродинамического сопротивления (уменьшение коэффициента быстроходности), хотя пусковой момент при увеличении числа лопастей возрастает.

Изобретение направлено на устранение провалов в кривой напряжения, стабилизацию уровня отдаваемой мощности при сохранении высоких массогабаритных показателей, присущих сегментным электрическим генераторам.

Система управления сегментными электрическими генераторами содержит обмотку возбуждения, обмотки статора, соединенные с диодами схемы выпрямления, которые в свою очередь соединены с регулятором напряжения и аккумуляторной батареей, при этом система дополнительно содержит повышающий трансформатор с обмотками, диод и накопительный конденсатор, причем входные обмотки повышающего трансформатора соединены с обмотками статора, выходная обмотка через диод - с накопительным конденсатором, а обкладки конденсатора соединены с регулятором и массой.

Достижение технического результата, стабилизация уровня напряжения достигается за счет накопления энергии в конденсаторе в моменты разобщения магнитной связи роторов и статоров.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где приведена схема системы управления сегментными электрическими генераторами.

На схеме показаны обмотка возбуждения 1 индукторного генератора, трехфазная обмотка статора с фазными обмотками 2, 3 и 4, соединенными "звездой", диоды 5 и 6 трехфазной двухполупериодной схемы выпрямления, трансформатор с обмотками 7 и 8, диод 9, конденсатор 10, регуляторы напряжения 11, 12 и аккумуляторная батарея 13, обмотка возбуждения второго генератора 14. Система управления сегментными электрическими генераторами, содержащая вышеуказанные элементы, содержит следующие связи между этими элементами. Обмотки 7 - первичные трансформатора соединены каждая с фазными обмотками 2, 3 и 4 соответственно. Вторичная обмотка 8 трансформатора через диод 9 соединена с накопительным конденсатором 10, обкладки которого соединены с регулятором 11 и с массой. и имеется регулятор 12, который соединен с обмоткой возбуждения 14 второго генератора (условно не показан на схеме), кроме того, могут быть присоединены и другие аналогичные генераторы, что характерно, например, для ветроэлектрогенераторов, работающих в составе ветроэнергетической установки - ветровой плотины.

При этом в случае системы управления генератором переменного тока обмотки статора генератора соединены с диодами схемы выпрямления, которые в свою очередь соединены с регулятором напряжения и аккумуляторной батарей.

Работа системы управления происходит следующим образом. В момент магнитного контакта ротора и статора в обмотках 2, 3 и 4 индуцируется напряжение, которое далее формирует два потока мощности: первый, действующий в продолжение магнитного контакта статора и ротора, при котором напряжение, выпрямленное диодами 5 и 6, подается на батарею 13 и к потребителям, и второй, действующий после завершения магнитного контакта в результате разряда конденсатора 10 на батарею 13. Заряд конденсатора 10 происходит во время действия первого потока мощности по цепи: обмотки 2, 3 и 4, первичные обмотки 7, вторичная обмотка 8, диод 9, конденсатор 10. Регулирование напряжения осуществляется регулятором 11, 12 и т.д. посредством воздействия (отключения) соответствующих обмоток возбуждения 1, 14 и др.

К преимуществам данной системы управления относится обеспечение непрерывного питания цепей потребления и зарядки, независимо от наличия или отсутствия магнитного контакта статора и ротора, что важно для подавляющего числа потребителей.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Фатеев Е.М. Ветроагрегаты. - М.: Сельхозиздат. 1962 г.

2. Патент РФ №2184267 - Ветрогенератор /А.М.Литвиненко, опубл. 27.06.2002, бюл. №18. з-ка №2000128442/06 от 13.11.2000. МПК 7 F 03 D 9/00.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Система управления сегментными электрическими генераторами, содержащая обмотку возбуждения, обмотки статора, соединенные с диодами схемы выпрямления, которые, в свою очередь, соединены с регулятором напряжения и аккумуляторной батареей, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит повышающий трансформатор с обмотками, диод и накопительный конденсатор, причем входные обмотки повышающего трансформатора соединены с обмотками статора, а выходная обмотка через диод - с накопительным конденсатором, а обкладки конденсатора соединены с регулятором и массой.

Версия для печати
Дата публикации 02.02.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов