Устройство для получения электрической энергии

Полезная модель относится к области энергетики и предназначена для извлечения электрической энергии из ветра.
Известен ветроагрегат, содержащий ротор, содержащий лопасти, соединенные между собой траверсами, ось вращения которого расположена поперек направления потока, причем лопасти выполнены в виде пространственной спирали сегментного профиля, при этом внутренняя кромка сегментного профиля прилегает к поверхности воображаемого тела вращения, а прямолинейная ее часть совпадает с продолжением радиуса тела вращения, геометрическая ось которого одновременно является осью вращения ротора, соединенного упруго с фундаментом с возможностью наклона в разные стороны (Патент на изобретение РФ, F03D 5/00, №2461733, 2012).
Недостаток аналога - низкий коэффициент полезного действия, высокое шумовое загрязнение и способствует гибели птиц.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является безлопастной ветрогенератор, содержащий стелу в виде перевернутого усеченного конуса, состоящего из верхней части, которая раскачивается от вихрей ветра, и стационарную нижнюю часть, электромагнитную систему (Безлопастной ветрогенератор Vortex, zen.yander.ru).
Действие известного генератора основано на образовании воздушных завихрений, которые создаются при обтекании потоками ветра цилиндрических препятствий. Одним из недостатков прототипа является сложная конструкция устройства, кроме того, форма устройства способствует раскачиванию и нарушению равновесия.
Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала средств для получения электрической энергии.
Технический результат, на достижение которого направлена данная полезная модель, заключается в упрощении конструкции и повышении эффективности.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для получения электрической энергии, содержащем установленную вертикально на поверхности земли стелу, причем оно дополнительно снабжено обтекателем, а стела выполнена в виде круглого цилиндра, при этом обтекатель установлен на круглом рельсовом пути за круговым цилиндром и сверху оборудован консолью, установленной с возможностью скольжения по рельсовому пути, смонтированному на вершине кругового цилиндра, выполнен обтекатель в виде сквозной конструкции с панелями обмоток и магнитов, закрепленных по высоте в его пазах.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше, наиболее близкого к нему, является то, что оно дополнительно снабжено обтекателем, а стела выполнена в виде круглого цилиндра, при этом обтекатель установлен на круглом рельсовом пути за круговым цилиндром и сверху оборудован консолью, установленной с возможностью скольжения по рельсовому пути, смонтированному на вершине кругового цилиндра, выполнен обтекатель в виде сквозной конструкции с панелями обмоток и магнитов, закрепленных по высоте в его пазах.
Благодаря наличию этих признаков применение предлагаемого устройства позволит упростить конструкцию изменения магнитного потока в электромагнитной системе.
Предлагаемое устройство для получения электрической энергии иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2, 3, 4, 5.
На фиг. 1 - устройство вид сверху.
На фиг. 2 - продольный разрез А-А.
На фиг. 3 - панель обмотки.
На фиг. 4 - продольный разрез Б-Б панели обмотки.
На фиг. 5 - панель магнитов.
Устройство для получения электрической энергии, содержит: круговой рельсовый путь 1; круговой цилиндр 2, установленный вертикально на поверхности земли с круговым рельсом 3 на его вершине; обтекатель 4, выполнен в виде сквозной конструкции, в которой панели обмоток 5 и панели магнитов 6 установлены по высоте обтекателя в пазах 7 и обтекаются воздушными вихрями, которые поочередно отрываются с поверхности круглого цилиндра 1. Обтекатель 4 оборудован консолью 8, которая скользит по круговому рельсу 3, и установлен на тележке, оборудованной редуктором 9 с электромотором 10, зубчатой передачей 11 (фиг. 1, 2, 3, 4, 5).
Поток атмосферного воздуха обтекает круговой цилиндр 2, с его боковых кромок отрываются вихри (дорожка Кармана), которые поступают в обтекатель 4, установленный за круговым цилиндром 2 на круговом рельсовом пути 1 (консоль 8 скользит по круговому рельсу 3) так, чтобы улавливать поток с максимальными скоростями. Вихри потока воздуха возбуждают синусоидальные колебания гирлянды круглых магнитов, нанизанных на струну в панели обмоток 5, и индуцируют электродвижущую силу в секциях проводов обмотки. Секции последовательно соединены между собой, а концы выведены на панель обмоток 5. По высоте обтекателя 4 все концы проводов панелей обмоток 5 соединены последовательно, образуя общую обмотку, от которой общая э.д.с. поступает на преобразователь (фиг. 1 не показан) и с нагрузкой образуется напряжение переменного тока.
При сезонном изменении направлении ветра обтекатель 4 устанавливается в новое положение при помощи механизма, включающего редуктор 9, электродвигатель 10 и зубчатую передачу 11.
По сравнению с прототипом предложенное устройство позволит упростить конструкцию и повысить эффективность.