ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА
WIND-DRIVEN POWER PLANT

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторным установкам.
Известна ветроэлектрогенераторная установка с ветродвигателем [а.с. РФ №2211951 / А.М. Литвиненко. - Ветроэлектрогенераторная установка, БИ №25, 2003 г., F03D 9/00], содержащая башню, поворотное основание, на котором установлены ветроколеса и статорный элемент с сердечником, при этом последний через воздушный зазор связан с роторными элементами, выполненными в виде постоянных магнитов с полюсными наконечниками и установленными на концах лопастей ветроколес, согласно изобретению в сердечнике статорного элемента выполнены прорези, а постоянный магнит роторного элемента снабжен бандажом, установленным в прорези сердечника статорного элемента.
Из всех известных аналогов наиболее близкой к заявленной по совокупности существенных признаков является ветроэнергетическая установка с ветродвигателем [патент РФ №2358147, опубл. 10.06.2009, бюл. №16, заявка №2007135964/06 от 27.09.2007 / Литвиненко A.M.]. Ветродвигатель содержит башню, поворотное устройство, несущую конструкцию, воздуховоды, вертикальные валы, вращающиеся в разные стороны ветроколеса с лопастями с вертикальной осью вращения, хвостовую плоскость. При этом воздуховоды выполнены боковыми, состоящими из трех участков: приемного, прямого и дугообразного. Ветродвигатель приводит во вращение два генератора, каждый из которых установлен на своем валу. Генераторы содержат статорные и роторные элементы.
Недостатком данной установки является сложность конструкции, вызванная наличием дополнительных воздуховодов.
Изобретение направлено на повышение использования воздушного потока и, как следствие, улучшение энергетики установки и технологичности.
Поставленная цель достигается тем, что в ветроэлектрогенераторной установке, содержащей башню, поворотное устройство, несущую конструкцию, вертикальные валы с вращающимися в разные стороны ветроколесами с лопастями, хвостовую плоскость, статорные и роторные элементы, согласно изобретению, несущая конструкция выполнена в виде двух соприкасающихся в средней части дуг, к передним концам которых прикреплены кронштейны крепления обтекателя, а к задним прикреплены кронштейны крепления хвостовой плоскости, средняя часть дуг установлена на поворотном устройстве, причем на самих дугах установлены статорные элементы, а роторные элементы снабжены синхронизирующими зубчатыми венцами.
Технический результат, заключающийся в улучшении технологичности, достигается за счет того, что несущая конструкция одновременно выступает как в роли основания ветродвигателя, так и в роли крепления статорных элементов.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана несущая конструкция - вид сверху, на фиг.2 - вид сбоку ветроэлектрогенераторной установки, на фиг.3 - вид спереди, на фиг.4 - вид сверху схематично без обтекателя, на фиг.5 - разрез статорного элемента по вертикальной плоскости, на фиг.6 - вид спереди на статорные элементы, на фиг.7 - вид спереди на полюсную зону.
Ветроэлектрогенераторная установка содержит подвижное основание 1 поворотного устройства, две дуги 2, на передних концах которых крепятся кронштейны 3 обтекателя с помощью болтов 4, средняя часть дуг с помощью болтов 5 прикреплена к поворотному основанию, к задним частям дуг с помощью болтов 6 крепятся кронштейны 7 хвостовой плоскости 8. Ветроэлектрогенераторная установка содержит также башню основания 9 с поворотным устройством, на основании которого установлены дуги 2 со статорными элементами 10, на кронштейне 3 установлен обтекатель 11.
Рабочие роторы имеют дискообразные лопасти 12, закрепленные на валах 13, на валах также установлены роторные элементы 14 с зубчатыми венцами 15. Статор состоит из статорных элементов, каждый из которых снабжен двумя источниками возбуждения (постоянный левый магнит 16 и правый 25), рабочей катушкой 17, левым магнитопроводом 18, немагнитной крепящей скобой 19, которая крепится нижней перекладиной к дуге 2, а вертикальными стойками закрепляет магнитопроводы. Роторные элементы снабжены зубцами 20, которые чередуются с пазами. Вертикальные валы вращаются в подшипниках 21, в верхних частях валов установлен подшипник 22, к которому прикреплены растяжки 23.
Ветроэлектрогенераторная установка работает следующим образом. При набегании ветрового потока слева направо, см. фиг 4, происходит вращение ветроколес: верхнего по часовой стрелке, нижнего против часовой стрелки. Средняя часть перекрытия лопастей при этом экранируется обтекателем 11. Таким образом, сопротивление набегающих лопастей по току минимально. Рабочие крайние участки вертикальных роторов вращают роторные элементы 14, на нижних сторонах которых выполнены зубцы 20, а внешние стороны снабжены синхронизирующими венцами 15. При вращении роторов происходит коммутация магнитного потока в магнитной цепи: левый постоянный магнит 16 (фиг.5) - левый полюсный наконечник - левый воздушный зазор - зубец 20 - правый воздушный зазор - правый магнитопровод 24 - правый магнит 25 - дугообразный магнитопровод 2. В результате в катушке 17 наводится эдс, которая далее передается потребителю.
Технико-экономическим преимуществом данной ветроэлектрогенераторной установки является высокая технологичность, обусловленная тем, что дугообразные элементы выступают одновременно в двух качествах: несущей конструкции и статора генератора.