ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР
WIND-POWERED GENERATOR

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.
Известен ветроэлектрогенератор, содержащий башню с поворотными ветроколесами, устройство установки на ветер, а также роторы и статоры с обмотками [1].
Недостатком данного устройства является увеличенная масса ротора, который имеет диаметр, равный диаметру самого ветроколеса, что практически неприменимо в случае больших ветроколес.
Наиболее близким по технической сущности является ветроэлектрогенератор, содержащий башню с поворотными ветроколесами, установленными на траверсе, устройство установки на ветер, роторы и статоры с обмотками, при этом роторы выполнены в виде аэродинамических шайб, представляющих собой двояковогнутые диски, закрепленные на концах лопастей, а статор содержит полюсные наконечники, торцы которых магнитно связаны с роторами [2].
Недостатком данного устройства является большая неравномерность вращения и большие масса и габариты, которые вызваны наличием горизонтальной траверсы, которая по конструктивному признаку крепления статоров дублирует башню.
Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик за счет уменьшения массы.
Это обеспечивается за счет того, что в ветроэлектрогенераторе, содержащем роторы-ветроколеса с сегментными элементами, статорные сегментные элементы, поворотное основание с хвостом, башню, согласно изобретению, поворотное основание снабжено вертикально ориентированными штангами с подшипниковыми узлами, причем в верхней штанге установлено быстроходное ветроколесо, в нижней штанге - тихоходное ветроколесо, а между ветроколесами установлены статорные сегментные элементы.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен ветроэлектрогенератор, вид спереди, на фиг.2 - вид сбоку.
Ветроэлектрогенератор включает в себя башню 1, нижнюю штангу 2 со ступицей 3 тихоходного ветроколеса, включающего в себя, например, три бипланные лопасти 4 с роторными сегментными элементами 5, статорные сегментные элементы 6 с разнесенными участками и общими участками 7, верхнюю штангу 8 с быстроходным ветроколесом, содержащим лопасти 9, роторные элементы 10, ступицу 11. Ветроэлектрогенератор также содержит хвост 12 с плоскостью 13.
Ветроэлектрогенератор работает следующим образом: при набегании ветрового потока на лопасти ветроколес ветроколеса приводятся во вращение. При этом роторные элементы 5 и 10, проходя в воздушном зазоре около статорных элементов, наводят ЭДС в катушках, которые установлены на статорных элементах. При изменении ориентации ветра ориентирующее усилие плоскости 13 через хвост 12 и основание 2 передается на ветроэлектрогенератор, который изменяет свою ориентацию на ветер. При этом низкопотенциальные воздушные потоки улавливаются преимущественно тихоходным ветроколесом (элементы 3, 4, 5), а энергия более интенсивных ветровых потоков - быстроходным колесом с лопастями 9. Статорные элементы в любом случае вырабатывают энергию.
Достоинством ветроэлектрогенератора является отсутствие горизонтальной траверсы, что уменьшает массу и габариты при наличии ветроколес разной быстроходности, что позволяет более полно использовать энергию ветра.
Источники информации
1. GB 2233715 а, М.кл. F03D 9/00, 16.01.1991.
2. Патент РФ 2184267 / A.M.Литвиненко, по заявке №2000128442 от 13.11.2000, опубл. 27.11.2002. Бюл. №18.