ротор ветроэлектрогенератора сегментного типа

Формула изобретения

Ротор ветроэлектрогенератора сегментного типа, содержащий обод, диск, ступицу и роторные элементы, отличающийся тем, что роторные элементы выполнены в виде пластин, которые соединены в виде угла и закреплены на диске.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа.

Известны роторы ветроэлектрогенераторов традиционного типа, содержащие ступицу, лопасти и магнитопроводы, в более общем случае дугообразные элементы могут быть замкнутые (а.с. СССР № 732572 / В.К.Александров и др. - Ветроагрегат. БИ № 17, 1980 г., F03D 3/30).

Также известен безредукторный ветроагрегат, ротор которого выполнен в виде дугообразных элементов, а статор - в виде сегментных блоков, что в общем случае увеличивает массогабаритные показатели (а.с. СССР № 861716 / И.П.Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат. БИ № 11, 1981 г., F03D 1/00).

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является ротор ветроэлектрогенератора, который входит в состав ветроэлектрогенераторной установки и включает в себя постоянный магнит, установленный посередине «С»-образной скобы с помощью бандажа из немагнитной проволоки, а также обод, диск и ступицу (патент РФ № 2211951 / А.М.Литвиненко - Ветроэлектрогенераторная установка. Опубл. БИ № 25 от 10.09.2003, заявка № 20011359 46/06 от 27.12.2001, МКИ F03D 9/00).

Недостатком данного ротора является то, что он не может быть использован при работе с индукторным генератором, а также сложность крепления, связанная с применением немагнитного бандажа, повышенная масса.

Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления.

Достижение технического результата обусловлено тем, что ротор ветроэлектрогенератора сегментного типа, содержащий обод, диск, ступицу и роторные элементы, согласно изобретению роторные элементы выполнены в виде пластин, которые соединены в виде угла и закреплены на диске.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан ротор вместе со статором в разрезе, вид сбоку, на фиг.2 - вид статора с ротором спереди, ротор в активном исполнении, на фиг.3 - ротор в пассивном исполнении.

Ротор входит в состав ветроэлектрогенератора сегментного исполнения, который содержит башню 1, поворотное основание 2, головку 3, на которой закреплен статор с магнитопроводом 4, с которым через воздушный зазор 5 входит в магнитный контакт ротор, имеющий в своем составе пластины 6 и 7, соединенные в углу шпилькой 8. В активном варианте имеется источник магнитного поля - постоянный магнит 9. Этой же шпилькой 8 угловой элемент ротора укреплен на выступе обода 10. Сам обод 10 надет на диск 11. К диску также с помощью крепежного кольца 12 прикреплены лопасти 13 ветроколеса. Ступица 14 ротора укреплена в головке 3 с помощью подшипников 15 и 16. Головка также снабжена хвостовой балкой 17 с хвостовой плоскостью (на фиг.1 не показано, чтобы не загромождать чертеж). Статор в данном варианте снабжен катушкой 18. В индукторном варианте источник магнитного поля отсутствует, а ротор образован только двумя пластинами 6 и 7, скрепленными шпилькой 8. В этом варианте, показанном на фиг.3, источник магнитного поля расположен на статоре, на одной из пластин статора расположена катушка 19.

Работа устройства. При наличии ветрового потока, который оказывает давление на лопасти 13, ротор приходит во вращение. Ферромагнитные магнитопроводы 7 и 6 (фактически зубцы ротора) модулируют магнитный поток статора. Статор устанавливается на нижнем конце головки 3, которая прикреплена к подвижному (поворотному) основанию 2, на котором также укреплены головка 3 и хвостовая балка 17 ветроэлектрогенератора. Статор, как и все статоры индукторных генераторов, представляют собой магнитную цепь, в состав которой, кроме магнитопровода, входят источник магнитного поля - постоянный магнит или катушка возбуждения, и рабочая катушка 19, которая воспринимает изменения потока, вызванные его модуляцией ротором. Индуцированное напряжение далее подается на блок регулирования и далее к нагрузке. В классическом варианте, показанном на фиг.1 и фиг.2, между пластинами 6 и 7 ротора установлен магнит 9, в этом случае пластины статора соединены непосредственно в углу шпилькой, при этом одна или две из них охвачены катушками.

Технико-экономическим преимуществом данного ротора является его высокая технологичность, обусловленная применением полосовых магнитопроводов, а также возможность как классического исполнения, так и исполнения в виде модулятора магнитного потока для индукторного генератора.