РОТОР СЕГМЕНТНОГО ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА
ROTOR OF SEGMENTAL ELECTRIC GENERATOR

Изобретение относится к области ветроэнергетики.
Известен сегментный ротор, например, по патенту РФ №2270360, опубл. 20.02.2006, Бюл. №5. Сегментный ротор содержит ступицу, лопасти, обод и магнитопроводы, которые выполнены в виде цепи их ферромагнитных и неферромагнитных пластин, скрепленных валиками, цепь расположена на ободе и снабжена натяжным устройством.
Недостатком его является возможность лишь реализации радиальной ориентации воздушного зазора, а также необходимость натяжного устройства.
Также известен ротор ветроэлектрогенератора по патенту РФ №2275530, опубл. 27.04.2006, Бюл. №12, который содержит ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы. При этом магнитопроводы ротора сегментного ветроэлектрогенератора выполнены в виде катушек из ферромагнитной проволоки, которые установлены на дугообразных элементах.
Недостатком данного ротора является большое количество намоточных работ.
Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому, по совокупности существующих признаков является ротор по патенту РФ №2290534, опубл. 27.12.2006, Бюл. №36. Технический результат, заключающийся в уменьшении массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления, обеспечивается за счет того, что в роторе сегментного электрогенератора, содержащем ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, согласно изобретению магнитопровод ротора выполнен в виде ферромагнитных параллелепипедов, чередующихся с немагнитными призмами, основания которых выполнены в виде равнобедренных трапеций, а боковые грани снабжены отверстиями для размещения скрепляющих элементов.
Недостатком данного ротора является то, что несмотря на отсутствие натяжного устройства он обеспечивает лишь радиальную направленность воздушного зазора, что приводит к снижению эффективности генератора.
Изобретение направлено на повышение эффективности генератора при минимизации его стоимости.
Это достигается тем, что в роторе сегментного электрогенератора, содержащем вал, ступицу, обод с магнитопроводами, согласно изобретению ротор содержит внешнее уголковое соединение пластин, на которое через прокладки уложены пластины внутреннего уголкового соединения, при этом обод ротора выполнен с бортами, на которые уложены указанные уголковые соединения и закреплены на них хомутами.
Достижение технического результата обеспечивается за счет того, что ротор взаимодействует со статором по двум воздушным зазорам.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где изображен заявленный ротор, разрез в вертикальной плоскости.
Ротор сегментного генератора содержит колесо с ободом 1, ступицу 2, вал 3, обод имеет борта 4 с отверстиями 5, на бортах лежит внешнее уголковое соединение ротора, представляющее собой пластины 6 и 7, на это уголковое соединение уложены прокладки 8 и аналогичные пластины 9 внутреннего уголкового соединения. Ротор взаимодействует со статором, имеющим магнитопроводы 10, между верхними концами которых находится кольцеобразный магнит 11, охватываемый рабочей катушкой 12 и стянутый немагнитным болтом 13. Крепления уголковых соединений ротора осуществляется хомутом 14. Зазоры 15 и 16 уменьшают потоки рассеивания по сравнению с прототипом. Хомуты 14 имеют соединенные с ними винты 17, которые пропущены в отверстие прокладок 18, а с помощью гаек 19 хомуты стягивают конструкцию, прижимая ее к внешней стороне бортов 4.
Уголковые соединения стянуты болтами 20 и 21. Крепление статора на чертеже не показано.
Ротор работает следующим образом. При вращении обода 1 посредством какого-либо двигателя, например лопастей ветроэлектрогенератора, скрепленных с ободом, уголковые соединения, составленные из пластин 6 и 9, периодически входят в магнитный контакт через зазоры 15 и 16 с магнитопроводами 10 статора. Замыкая и размыкая периодически магнитную цепь: ротор, левые воздушные зазоры 15 и 16, магнитопровод 10, кольцеобразный магнит 11, магнитопровод 10, левые зазоры 15 и 16, ротор, в катушке 11 индуцируется ЭДС.
Технико-экономическим преимуществом данного ротора является его высокая технологичность, основанная на использовании элементов полосового типа, а также на том, что дополнительное приращение ЭДС достигается за счет только дополнительных роторных элементов, при этом источник магнитного поля остается прежним, а его эффективность повышается за счет наличия двух воздушных зазоров 15 и 16, а не одного, как в аналоге.